[go: up one dir, main page]

WO2017183426A1 - モータ駆動装置 - Google Patents

モータ駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017183426A1
WO2017183426A1 PCT/JP2017/013745 JP2017013745W WO2017183426A1 WO 2017183426 A1 WO2017183426 A1 WO 2017183426A1 JP 2017013745 W JP2017013745 W JP 2017013745W WO 2017183426 A1 WO2017183426 A1 WO 2017183426A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode bus
capacitors
inverter
winding
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/013745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
政道 名和
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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 Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to US16/093,740 priority Critical patent/US10742154B2/en
Priority to EP17785768.7A priority patent/EP3447901B1/en
Priority to CN201780023357.3A priority patent/CN109155596A/zh
Publication of WO2017183426A1 publication Critical patent/WO2017183426A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type with magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H02M1/126Arrangements for reducing harmonics from AC input or output using passive filters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F2017/0093Common mode choke coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H02M1/123Suppression of common mode voltage or current

Definitions

  • the present invention relates to a motor drive device.
  • the inverter device disclosed in Patent Document 1 converts the output of an AC power source into DC power using a rectifier, converts this DC power into desired AC power using an inverter circuit, and supplies the AC power to a load. At this time, a current flows between the AC neutral point of the load and the neutral point on the output side of the rectifier. The inverter device cancels the current by the current flowing from the AC neutral point to the ground point on the output side of the AC power supply, thereby reducing the leakage current based on the potential fluctuation at the AC neutral point of the load. Means.
  • the inverter apparatus of patent document 1 a detection resistance is required. Further, the inverter device has a low noise reduction effect.
  • the objective of this invention is providing the motor drive device which can aim at noise reduction with a simple structure.
  • the motor drive device includes a DC power supply, an inverter, and a noise filter.
  • the inverter includes a plurality of switching elements for upper and lower arm configurations for each phase between a positive electrode bus and a negative electrode bus connected to a DC power source.
  • the inverter is configured to convert DC power from a DC power source into AC power by a switching operation of the switching element.
  • the noise filter is configured to reduce noise propagating from the inverter to the DC power source.
  • the noise filter includes a choke coil and two capacitors.
  • the choke coil has a first winding and a second winding wound around a common core. The first winding is inserted into the positive bus.
  • the two capacitors are connected in series between the positive electrode bus and the negative electrode bus. One end of the second winding is connected to the neutral point of the multiphase motor, and the other end of the second winding is connected to the wiring between the two capacitors.
  • (A) is a block diagram of the motor drive device in one Embodiment
  • (b) is a schematic block diagram of a choke coil.
  • the block diagram of the motor drive device of another example is a schematic block diagram of a choke coil.
  • the motor drive device 10 that is a vehicle-mounted device is a device for driving a three-phase motor 40.
  • the motor drive device 10 includes a DC power supply 20, an inverter 30, and a noise filter 50.
  • a three-phase motor 40 which is a multiphase motor, has three coils 41, 42, and 43 that are star-connected.
  • the DC power supply 20 is an in-vehicle battery.
  • Inverter 30 includes switching elements Q1, Q2 constituting upper and lower arms for U phase, switching elements Q3, Q4 constituting upper and lower arms for V phase, and switching elements constituting upper and lower arms for W phase. Q5 and Q6.
  • the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln are connected to the DC power source 20.
  • Switching elements Q1, Q2, switching elements Q3, Q4, and switching elements Q5, Q6 are connected in series between positive electrode bus Lp and negative electrode bus Ln.
  • the wiring between the switching element Q1 and the switching element Q2 is connected to one end of the coil 41 of the three-phase motor 40.
  • the wiring between the switching element Q3 and the switching element Q4 is connected to one end of the coil 42 of the three-phase motor 40.
  • the wiring between the switching element Q5 and the switching element Q6 is connected to one end of the coil 43 of the three-phase motor 40.
  • Diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6 are connected in antiparallel to switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6, respectively.
  • the inverter 30 includes the upper and lower arm configuration switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 for each phase between the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln connected to the DC power source 20.
  • Inverter 30 has star-connected coils 41, 42, and 43 by converting DC power from DC power supply 20 into AC power by switching operations of switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6.
  • AC power is supplied to a three-phase motor 40 as a multiphase motor.
  • the noise filter 50 is configured to reduce noise propagating from the inverter 30 to the DC power supply 20.
  • the noise filter 50 includes a choke coil 51. As shown in FIG. 1B, the choke coil 51 includes a core 52, a first winding 53, and a second winding 54. A first winding 53 and a second winding 54 are wound around a common core 52.
  • the filter constant of the choke coil 51 may be set to a small value.
  • the first winding 53 of the choke coil 51 is inserted in the positive electrode bus Lp.
  • the noise filter 50 includes a capacitor pair 55.
  • Capacitor pair 55 includes two capacitors 56 and 57 connected in series between positive electrode bus Lp and negative electrode bus Ln.
  • One end of the second winding 54 of the choke coil 51 is connected to the neutral point N of the three-phase motor 40.
  • the other end of the choke coil 51 that is, the second end 54 b is connected to an intermediate point B between the two capacitors 56 and 57 in the capacitor pair 55.
  • a smoothing capacitor 58 is provided between the capacitor pair 55 (two capacitors 56 and 57) and the first winding 53 of the choke coil 51 between the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln. That is, the smoothing capacitor 58 is connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln, and is provided between the capacitor pair 55 (two capacitors 56 and 57) and the DC power supply 20. That is, the connection point between the smoothing capacitor 58 and the positive electrode bus Lp and the connection point between the smoothing capacitor 58 and the negative electrode bus Ln are located between the capacitor pair 55 (two capacitors 56 and 57) and the DC power supply 20. .
  • Noise occurs in the inverter 30 with the switching operation of the switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the inverter 30. This noise tends to propagate from the inverter 30 toward the DC power supply 20 through the first winding 53 of the choke coil 51. At this time, the current flowing from the neutral point N of the three-phase motor 40 toward the ground through the second winding 54 of the choke coil 51 in accordance with the switching operation of the switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the inverter 30. Exists.
  • the neutral point N of the motor 40 is connected to one side of the second winding 54 of the choke coil 51, and the intermediate point B between the capacitors 56 and 57 of the capacitor pair 55 is connected to the other side of the second winding 54. It is connected to the.
  • noise generated in the inverter 30 is confined in the motor drive device 10. That is, by connecting the neutral point N of the motor 40 to the choke coil 51, noise that is about to propagate from the inverter 30 to the DC power source 20 can be canceled by the leakage current of the same phase. This is because there is a current D that leaks from the neutral point N of the motor 40 to the ground, in the same way that the switching noise of the inverter 30 is about to leak through the path indicated by the symbol C in FIG. Since the noise current C and the leakage current D are in phase because of the switching of the inverter 30, the noise current C can be easily canceled.
  • the motor driving device 10 of the multiphase motor includes a noise filter 50.
  • the noise filter 50 the first winding 53 and the second winding 54 are wound around a common core 52.
  • the noise filter 50 includes a choke coil 51 in which a first winding 53 is inserted into the positive bus Lp, and two capacitors 56 and 57 connected in series between the positive bus Lp and the negative bus Ln.
  • One end of the second winding 54 that is, the first end 54 a is connected to the neutral point N of the three-phase motor 40, and the other end of the second winding 54, that is, the second end 54 b is intermediate between the two capacitors 56 and 57. Connected to point B.
  • Noise is generated in the inverter 30 with the switching operation of the switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the inverter 30.
  • This noise tends to propagate from the inverter 30 to the DC power supply 20 through the first winding 53 of the choke coil 51.
  • the current flowing from the neutral point N of the three-phase motor 40 toward the ground through the second winding 54 of the choke coil 51 in accordance with the switching operation of the switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the inverter 30. Exists. In this way, a leakage current having the same phase as the noise current is generated in the second winding 54 and is canceled when the noise current flows to the choke coil 51 due to the leakage current.
  • noise that tends to propagate from inverter 30 to DC power supply 20 is reduced.
  • noise can be reduced with a simple configuration.
  • a smoothing capacitor 58 is connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln, and the smoothing capacitor 58 is provided between the two capacitors 56 and 57 and the DC power supply 20. Therefore, the noise n ⁇ b> 1 from the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) toward the DC power supply 20 can be reduced by the smoothing capacitor 58.
  • a smoothing capacitor 58 is provided between the two capacitors 56, 57 (capacitor pair 55) and the DC power supply 20, connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln.
  • a smoothing capacitor 60 is provided between the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) and the inverter 30 and connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln. Also good.
  • a connection point between the smoothing capacitor 60 and the positive electrode bus Lp and a connection point between the smoothing capacitor 60 and the negative electrode bus Ln are located between the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) and the inverter 30.
  • the noise n2 from the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) toward the inverter 30 can be reduced by the smoothing capacitor 60.
  • two smoothing capacitors 58 and 60 connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln may be provided.
  • Smoothing capacitor 58 is provided between two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) and DC power supply 20.
  • Smoothing capacitor 60 is provided between two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) and inverter 30.
  • the noise n1 directed from the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55) to the DC power supply 20 can be reduced by the smoothing capacitor 58, and the inverter 30 from the two capacitors 56 and 57 (capacitor pair 55).
  • the noise n ⁇ b> 2 going to can be reduced by the smoothing capacitor 60.
  • the motor drive device 10 includes a smoothing capacitor 58 connected to the positive bus Lp and the negative bus Ln between the DC power supply 20 and the two capacitors 56 and 57, or between the two capacitors 56 and 57 and the inverter. 30 may be provided.
  • the motor drive device 10 includes two smoothing capacitors 58 and 60 connected to the positive electrode bus Lp and the negative electrode bus Ln, and the two smoothing capacitors 58 and 60 are connected to the DC power supply 20 and the two capacitors 56 and 57. And between the two capacitors 56 and 57 and the inverter 30.
  • a three-phase motor 40 is employed as a multi-phase motor, but is not limited to this, and the number of phases of the motor (and the inverter) is arbitrary.
  • the motor may be in any form such as an induction motor or a synchronous motor as long as it has a neutral point.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

モータ駆動装置は、直流電源と、インバータと、ノイズフィルタを備える。ノイズフィルタは、第1巻線と第2巻線が共通のコアに巻回されるとともに第1巻線が正極母線に挿入されたチョークコイルと、正極母線と負極母線との間において直列接続された2つのコンデンサと、を備える。第2巻線の一端は3相モータの中性点に接続され、第2巻線の他端は2つのコンデンサの間の配線に接続される。

Description

モータ駆動装置
 本発明は、モータ駆動装置に関するものである。
 一般的なインバータはノイズフィルタを備え、ノイズフィルタによりコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズが抑えられる。なお、特許文献1に開示のインバータ装置は、交流電源の出力を整流器により直流電力に変換し、この直流電力をインバータ回路により所望の交流電力に変換して負荷に供給する。この際に、負荷の交流中性点と整流器の出力側中性点との間を電流が流れる。インバータ装置は、その電流を、交流電源の出力側における交流中性点から接地点に向かって流れる電流によって相殺することによって負荷の交流中性点の電位変動に基づく漏洩電流を軽減する相殺電流発生手段を備えている。
特許第3644315号公報
 一般的なノイズフィルタでは、フィルタ定数を大きくするとフィルタの効果が高まる。フィルタ定数を大きくしてフィルタの効果を高めるほど、本来インバータの主目的である電力変換とは関係なく、インバータ装置の部品が多くなり大型化とコストアップを招いてしまう。
 なお、特許文献1のインバータ装置では、検出抵抗が必要である。また、該インバータ装置では、ノイズ低減効果が薄い。
 本発明の目的は、簡素な構成でノイズ低減を図ることができるモータ駆動装置を提供することにある。
 上記目的を達成する一態様は、スター結線されたコイルを有する多相モータのモータ駆動装置を提供する。モータ駆動装置は、直流電源と、インバータと、ノイズフィルタとを備える。インバータは、直流電源に接続される正極母線及び負極母線との間に相毎に上下のアーム構成用の複数のスイッチング素子を有する。インバータは、スイッチング素子のスイッチング動作により直流電源からの直流電力を交流電力に変換するように構成されている。ノイズフィルタは、インバータから直流電源に伝搬するノイズを低減するように構成されている。ノイズフィルタは、チョークコイルと、2つのコンデンサとを備える。チョークコイルは、共通のコアに巻回された第1巻線及び第2巻線を有する。第1巻線は正極母線に挿入されている。2つのコンデンサは、正極母線と負極母線との間において直列接続されている。第2巻線の一端は多相モータの中性点に接続され、第2巻線の他端は2つのコンデンサの間の配線に接続されている。
(a)は一実施形態におけるモータ駆動装置の構成図、(b)はチョークコイルの概略構成図。 別例のモータ駆動装置の構成図。 他の別例のモータ駆動装置の構成図。
 以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
 図1(a)に示すように、車載機器であるモータ駆動装置10は、3相モータ40を駆動するための機器である。モータ駆動装置10は、直流電源20と、インバータ30と、ノイズフィルタ50を備える。
 多相モータである3相モータ40は、スター結線された3つのコイル41,42,43を有する。直流電源20は車載バッテリである。
 インバータ30は、U相用の上下のアームを構成するスイッチング素子Q1,Q2と、V相用の上下のアームを構成するスイッチング素子Q3,Q4と、W相用の上下のアームを構成するスイッチング素子Q5,Q6を有する。正極母線Lp及び負極母線Lnが直流電源20に接続されている。正極母線Lpと負極母線Lnとの間において、スイッチング素子Q1,Q2、スイッチング素子Q3,Q4、スイッチング素子Q5,Q6が直列に接続されている。
 スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との間の配線が3相モータ40のコイル41の一端と接続されている。スイッチング素子Q3とスイッチング素子Q4との間の配線が3相モータ40のコイル42の一端と接続されている。スイッチング素子Q5とスイッチング素子Q6との間の配線が3相モータ40のコイル43の一端と接続されている。スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6にはダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6がそれぞれ逆並列接続されている。
 このように、インバータ30は、直流電源20に接続される正極母線Lpと負極母線Lnとの間に相毎に上下のアーム構成用のスイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6を有する。そして、インバータ30は、スイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6のスイッチング動作により直流電源20からの直流電力を交流電力に変換して、スター結線されたコイル41,42,43を有する多相モータとしての3相モータ40に交流電力を供給する。
 ノイズフィルタ50は、インバータ30から直流電源20に伝搬するノイズを低減するように構成されている。
 ノイズフィルタ50はチョークコイル51を備える。チョークコイル51は、図1(b)に示すように、コア52と第1巻線53と第2巻線54とを備える。第1巻線53と第2巻線54が共通のコア52に巻回されている。チョークコイル51のフィルタ定数は小さい値に設定されてもよい。
 図1(a)に示すように、チョークコイル51の第1巻線53は正極母線Lpに挿入されている。
 ノイズフィルタ50は、コンデンサ対55を備える。コンデンサ対55は、正極母線Lpと負極母線Lnとの間において直列接続された2つのコンデンサ56,57よりなる。
 チョークコイル51の第2巻線54の一端、即ち第1端54aは3相モータ40の中性点Nに接続されている。チョークコイル51の他端、即ち第2端54bはコンデンサ対55における2つのコンデンサ56,57の間の中間点Bに接続されている。
 正極母線Lpと負極母線Lnとの間において、コンデンサ対55(2つのコンデンサ56,57)とチョークコイル51の第1巻線53との間に平滑コンデンサ58が設けられている。即ち、平滑コンデンサ58は正極母線Lpと負極母線Lnとに接続され、かつコンデンサ対55(2つのコンデンサ56,57)と直流電源20との間に設けられている。即ち、平滑コンデンサ58と正極母線Lpとの接続点及び平滑コンデンサ58と負極母線Lnとの接続点が、コンデンサ対55(2つのコンデンサ56,57)と直流電源20との間に位置している。
 次に、モータ駆動装置10の作用について説明する。
 インバータ30のスイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6のスイッチング動作に伴いインバータ30においてノイズが発生する。このノイズがチョークコイル51の第1巻線53を通じてインバータ30から直流電源20に向かって伝搬しようとする。このとき、インバータ30のスイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6のスイッチング動作に伴い3相モータ40の中性点Nからチョークコイル51の第2巻線54を通じてグランドに向かって流れる電流が存在する。
 このように第2巻線54にノイズ電流と同位相の漏れ電流が発生して当該漏れ電流によりノイズ電流がチョークコイル51に流れる際にキャンセルされる。これにより、インバータ30から直流電源20に伝搬しようとするノイズが低減される。その結果、インバータ30に発生するノイズがインバータ30から直流電源20に伝搬するのを抑制することができる。
 このように、モータ40の中性点Nがチョークコイル51の第2巻線54の一側に接続され、第2巻線54の他側にコンデンサ対55のコンデンサ56,57間の中間点Bに接続されている。これにより、インバータ30で発生するノイズがモータ駆動装置10の内部に閉じ込められる。つまり、モータ40の中性点Nをチョークコイル51に接続することによりインバータ30から直流電源20に伝搬しようとするノイズを同位相の漏れ電流によってキャンセルすることができる。これは、インバータ30のスイッチングノイズが図1(a)において符号Cで示すような経路で漏れようとしているのと同じく、モータ40の中性点Nからグランドに漏れる電流Dが存在する。ノイズ電流Cと漏れ電流Dとはインバータ30のスイッチングに起因のため同位相であるため、ノイズ電流Cを容易にキャンセルすることができる。
 このようにして、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズの両方を低減することが可能である。また、フィルタの定数を大きくすることなくコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを抑えることができる。
 また、コンデンサ対55から直流電源20に向かうノイズn1が存在する場合において、ノイズn1が平滑コンデンサ58により低減される。
 上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
 (1)多相モータのモータ駆動装置10は、ノイズフィルタ50を備える。ノイズフィルタ50において、第1巻線53と第2巻線54が共通のコア52に巻回される。ノイズフィルタ50は、第1巻線53が正極母線Lpに挿入されたチョークコイル51と、正極母線Lpと負極母線Lnとの間において直列接続された2つのコンデンサ56,57と、を備える。第2巻線54の一端、即ち第1端54aは3相モータ40の中性点Nに接続され、第2巻線54の他端、即ち第2端54bは2つのコンデンサ56,57の中間点Bに接続される。
 インバータ30のスイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6のスイッチング動作に伴いインバータ30においてノイズが発生する。このノイズがチョークコイル51の第1巻線53を通じてインバータ30から直流電源20に伝搬しようとする。このとき、インバータ30のスイッチング素子Q1,Q2、Q3,Q4、Q5,Q6のスイッチング動作に伴い3相モータ40の中性点Nからチョークコイル51の第2巻線54を通じてグランドに向かって流れる電流が存在する。このように第2巻線54にノイズ電流と同位相の漏れ電流が発生して当該漏れ電流によりノイズ電流がチョークコイル51に流れる際にキャンセルされる。そのため、インバータ30から直流電源20に伝搬しようとするノイズが低減される。これにより、インバータ30に発生するノイズがインバータ30から直流電源20に伝搬するのを抑制することができる。その結果、簡素な構成でノイズ低減を図ることができる。
 (2)正極母線Lpと負極母線Lnとに平滑コンデンサ58が接続され、平滑コンデンサ58は2つのコンデンサ56,57と直流電源20との間に設けられている。よって、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)から直流電源20に向かうノイズn1を平滑コンデンサ58により低減することができる。
 実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
 ・図1(a)においては、正極母線Lpと負極母線Lnとに接続され、かつ2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)と直流電源20との間に平滑コンデンサ58が設けられている。これに代えて、図2に示すように、正極母線Lpと負極母線Lnとに接続され、かつ2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)とインバータ30との間に平滑コンデンサ60が設けられてもよい。平滑コンデンサ60と正極母線Lpとの接続点及び平滑コンデンサ60と負極母線Lnとの接続点が、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)とインバータ30との間に位置している。この場合には、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)からインバータ30に向かうノイズn2を平滑コンデンサ60により低減することができる。
 あるいは、図3に示すように、正極母線Lpと負極母線Lnとに接続された2つの平滑コンデンサ58,60が設けられてもよい。平滑コンデンサ58は、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)と直流電源20との間に設けられる。平滑コンデンサ60は、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)とインバータ30との間に設けられる。この場合には、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)から直流電源20に向かうノイズn1を平滑コンデンサ58により低減することができるとともに、2つのコンデンサ56,57(コンデンサ対55)からインバータ30に向かうノイズn2を平滑コンデンサ60により低減することができる。
 即ち、モータ駆動装置10は、正極母線Lpと負極母線Lnとに接続された1つの平滑コンデンサ58を、直流電源20と2つのコンデンサ56,57との間、又は2つのコンデンサ56,57とインバータ30との間に備えてもよい。或いは、モータ駆動装置10は、正極母線Lpと負極母線Lnとに接続された2つの平滑コンデンサ58,60を備え、2つの平滑コンデンサ58,60が直流電源20と2つのコンデンサ56,57との間、及び2つのコンデンサ56,57とインバータ30との間にそれぞれ備えてもよい。
 ・多相モータとして3相モータ40が採用されているが、これに限るものではなく、モータ(及びインバータ)の相数は任意である。モータは、中性点を有するものであれば、誘導モータ、同期モータ等の任意の形式であってもよい。

Claims (3)

  1.  スター結線されたコイルを有する多相モータのモータ駆動装置であって、
     直流電源と、
     インバータであって、前記直流電源に接続される正極母線及び負極母線との間に相毎に上下のアーム構成用の複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチング動作により前記直流電源からの直流電力を交流電力に変換するように構成されたインバータと、
     前記インバータから前記直流電源に伝搬するノイズを低減するように構成されたノイズフィルタと、
    を備え、
     前記ノイズフィルタは、
     共通のコアに巻回された第1巻線及び第2巻線を有するチョークコイルであって、前記第1巻線が前記正極母線に挿入された、チョークコイルと、
     前記正極母線と前記負極母線との間において直列接続された2つのコンデンサと、
    を備え、
     前記第2巻線の一端は前記多相モータの中性点に接続され、前記第2巻線の他端は前記2つのコンデンサの間の配線に接続されているモータ駆動装置。
  2.  前記正極母線と前記負極母線とに接続された平滑コンデンサを更に備え、
     前記平滑コンデンサは、前記直流電源と前記2つのコンデンサとの間、又は前記2つのコンデンサと前記インバータとの間に設けられている、請求項1に記載のモータ駆動装置。
  3.  前記正極母線と前記負極母線とに接続された2つの平滑コンデンサを更に備え、
     前記2つの平滑コンデンサは、前記直流電源と前記2つのコンデンサとの間、及び前記2つのコンデンサと前記インバータとの間にそれぞれ設けられている、請求項1に記載のモータ駆動装置。
PCT/JP2017/013745 2016-04-18 2017-03-31 モータ駆動装置 Ceased WO2017183426A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/093,740 US10742154B2 (en) 2016-04-18 2017-03-31 Motor driving device
EP17785768.7A EP3447901B1 (en) 2016-04-18 2017-03-31 Motor driving device
CN201780023357.3A CN109155596A (zh) 2016-04-18 2017-03-31 马达驱动装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016082882A JP6555180B2 (ja) 2016-04-18 2016-04-18 モータ駆動装置
JP2016-082882 2016-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017183426A1 true WO2017183426A1 (ja) 2017-10-26

Family

ID=60115832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/013745 Ceased WO2017183426A1 (ja) 2016-04-18 2017-03-31 モータ駆動装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10742154B2 (ja)
EP (1) EP3447901B1 (ja)
JP (1) JP6555180B2 (ja)
CN (1) CN109155596A (ja)
WO (1) WO2017183426A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112438016B (zh) * 2018-09-07 2021-12-21 宇菱塑胶科技有限公司 电动机驱动装置
DE102018221032A1 (de) * 2018-12-05 2020-06-10 Robert Bosch Gmbh Schaltungsvorrichtung zur Reduktion von Gleichtaktstörungen eines Stromrichters
JP2020108265A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
CN113752909B (zh) * 2020-06-04 2023-08-08 比亚迪股份有限公司 一种能量转换装置及车辆
CN118234126A (zh) * 2024-03-28 2024-06-21 漳州科华技术有限责任公司 一种多电容并联的电容组件、功率组件和变换器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001238433A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Meidensha Corp 半導体電力変換装置
JP2005143216A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Okuma Corp インバータ制御装置
JP3656705B2 (ja) * 1998-06-01 2005-06-08 富士電機機器制御株式会社 電圧形インバータ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3644315B2 (ja) 1999-07-30 2005-04-27 ダイキン工業株式会社 インバータ装置
CN100403633C (zh) * 2006-04-27 2008-07-16 西安交通大学 高衰减超小型共模传导电磁干扰有源滤波器
US8115444B2 (en) * 2006-05-31 2012-02-14 Honeywell International, Inc. Common mode filter for motor controllers
JP5093452B2 (ja) 2007-03-07 2012-12-12 学校法人同志社 電力変換機器に適用されるコモンモード漏れ電流抑制回路
JP5434381B2 (ja) * 2009-08-31 2014-03-05 株式会社デンソー 車載電動機の駆動装置
KR101357445B1 (ko) * 2010-01-13 2014-02-03 가부시끼가이샤 도시바 계통 연계 인버터
JP2015076979A (ja) 2013-10-09 2015-04-20 株式会社東芝 漏れ電流抑制回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3656705B2 (ja) * 1998-06-01 2005-06-08 富士電機機器制御株式会社 電圧形インバータ
JP2001238433A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Meidensha Corp 半導体電力変換装置
JP2005143216A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Okuma Corp インバータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109155596A (zh) 2019-01-04
JP2017195656A (ja) 2017-10-26
EP3447901A4 (en) 2019-05-01
US20190123675A1 (en) 2019-04-25
US10742154B2 (en) 2020-08-11
JP6555180B2 (ja) 2019-08-07
EP3447901B1 (en) 2020-04-22
EP3447901A1 (en) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4260110B2 (ja) フィルタ装置
JP5881386B2 (ja) 電力変換装置
WO2017183426A1 (ja) モータ駆動装置
CN104253569B (zh) 发电机励磁装置以及电力转换系统
JP5276335B2 (ja) モータ駆動機械用3相コモンモードフィルタ
JP2009177935A (ja) 直流電源装置
CN111355438B (zh) 具有包括带共模阻尼的三相差模电抗器的滤波器的电动机驱动器
JP2018161024A (ja) 電力変換装置及び電力変換システム
WO2010082553A1 (ja) 出力フィルタを備えた電力変換装置
JP2015126593A (ja) 漏れ電流抑制回路、太陽光発電システム及びモータ制御装置
JP2007181341A (ja) コンバータ装置
JP3661737B2 (ja) 電圧形インバータ
JP5840514B2 (ja) 漏れ電流抑制回路
JP2008048568A (ja) 電動機駆動制御装置
KR101580068B1 (ko) 차량용 보조 전원 장치
JP2013062904A (ja) 回生型モータ端サージ電圧抑制装置、モータ駆動システム、および、回生型モータ端サージ電圧抑制方法
US10312881B2 (en) Filters for adjustable speed drives with low DC bus capacitance and methods of manufacture and use thereof
JP4774933B2 (ja) 高調波抑制装置
JP2018153001A (ja) 電力変換装置
JP4592479B2 (ja) 変圧器
JPH07123350B2 (ja) インバ−タ装置
JP2020065409A (ja) 漏洩電流低減回路
JP2018113837A (ja) ノイズ低減用のxコンデンサの劣化検出装置
JPH07322630A (ja) コンバータ装置
JP2019103234A (ja) 直流アクティブフィルタ、変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017785768

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017785768

Country of ref document: EP

Effective date: 20181119

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17785768

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1