JP4209100B2 - 電力変換装置のノイズ低減装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源からの供給電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置のノイズ低減装置に関し、特に供給電源側への伝導性の電磁妨害を抑制した電力変換装置のノイズ低減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の電力変換装置を用いた伝導性ノイズの測定装置を示す回路構成図である。
図８において、１は３相（Ｒ、Ｓ、Ｔ相）の電力供給線を有する交流電源、２は交流電源１からグランドへの接地点である。
【０００３】
４は電力供給線を介して交流電源１に接続された電力変換装置、５は電力変換装置４からの変換電力が供給される負荷である。
電力変換装置４は、交流直流変換部１３、コンデンサ１４および直流交流変換部１５を備えている。
【０００４】
交流直流変換部１３は交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサ１４は直流電圧を蓄積して平滑し、直流交流変換部１５は、直流電圧を交流電圧に変換して負荷５に出力する。
【０００５】
１６は交流電源１から電力変換装置４への電力供給線に挿入された擬似電源回路網であり、３相の入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔと、３相の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、接地点２へのグランド端子Ｇとを有し、電力変換装置４が発生する伝導性ノイズを測定するように構成されている。
【０００６】
一般に、電力変換装置４は、入力側に挿入された擬似電源回路網１６の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ間への高周波電流からなるノイズ（すなわち、ノーマルモードノイズ）と、電力供給線と接地点２（接地線）との間に存在する浮遊キャパシタンスなど（図示せず）を介して流れる高周波電流によるノイズ（すなわち、コモンモードノイズ）とを発生させる。これらのノイズは、擬似電源回路網１６により測定される。
【０００７】
図９は一般的な擬似電源回路網１６を概略的に示す回路構成図である。
図９において、１００〜１０２はリアクトルであり、交流電源１からの各入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔと、負荷５への出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗとの間に、それぞれ挿入されている。
【０００８】
１０３〜１０５は各出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されたコンデンサ、１０６〜１０８は各コンデンサ１０３〜１０５に接続されて直列回路を構成する抵抗器であり、各直列回路は、それぞれ、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと接地点２へのグランド端子Ｇとの間に挿入されている。
【０００９】
次に、図１０および図１１を参照しながら、図９のように構成された疑似電源回路網１６を用いたノイズ定量評価動作について説明する。
図１０は一般的な擬似電源回路網１６に対してノーマルモードで流れるノイズ経路を示す説明図、図１１は擬似電源回路網１６に対してコモンモードで流れるノイズ経路を示す説明図である。
【００１０】
図１０において、電力変換装置４が発生するノーマルモードでのノイズがＵ−Ｖ相間である場合には、太線矢印経路に高周波電流が流れる。
このとき、抵抗器１０６に電圧Ｖ６が発生するので、抵抗器１０６の両端間の電圧Ｖ６を測定することにより、ノイズを定量評価することができる。
【００１１】
また、図１１において、電力変換装置４が発生するコモンモードでのノイズにより、太線矢印経路に高周波電流が流れる。
この場合も、抵抗器１０６に電圧Ｖ６が発生するので、電圧Ｖ６を測定することにより、ノイズを定量評価することができる。
【００１２】
なお、一般に、測定対象となる抵抗器１０６の電圧Ｖ６は、ノーマルモードおよびコモンモードの両方でのノイズが重畳して測定される。
また、従来より、上記のような電力変換装置４などが発生するノイズを低減するために、たとえばＬＣフィルタが用いられている。
【００１３】
図１２はＬＣフィルタを用いた従来の電力変換装置のノイズ低減装置を示す回路構成図であり、交流電源１と電力変換装置４との間にＬＣフィルタが挿入された状態を示している。
【００１４】
図１２において、１１０〜１１２は入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔ側に挿入されたコモンモードリアクトル、１１６〜１１８は各コモンモードリアクトル１１０〜１１２の一端とグランド端子Ｇとの間に挿入されたコンデンサである。
コモンモードリアクトル１１０〜１１２およびコンデンサ１１６〜１１８は、コモンモードノイズ用フィルタを構成している。
【００１５】
１１３〜１１５は出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ側に挿入されたリアクトル、１１９〜１２１は出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗの各２相間に挿入されたコンデンサである。
リアクトル１１３〜１１５およびコンデンサ１１９〜１２１は、ノーマルモードノイズ用フィルタを構成している。
【００１６】
しかしながら、図１２に示した従来装置においては、電力変換装置４に供給される電流が、コモンモードリアクトル１１０〜１１２およびリアクトル１１３〜１１５に流れるため、各リアクトルが大きくなるうえ、ノーマルモードおよびコモンモードの２つの対策を個別に行う必要があるため、ＬＣフィルタが大型化してしまう。
【００１７】
一方、ノイズ低減装置の他の従来例として、たとえば、１９９８年１月発行の半導体電力変換研究会資料（ＳＰＣ−９８−４３）の第６３〜６８頁に記載された「大容量ＰＷＭインバータのコモンモード電圧のアクティブ補償回路」があげられる。
【００１８】
図１３は上記文献に記載された従来の電力変換装置のノイズ低減装置を概略的に示す回路構成図である。
図１３において、１３０は電力変換装置４の出力端子に接続された電圧検出回路であり、電力変換装置４が出力側で発生するコモンモードの電圧変動を検出する。
【００１９】
１３１は電圧検出回路１３０の出力端子に接続されたハイパスフィルタ、１３２、１３３はハイパスフィルタ１３１の出力端子に接続された並列のトランジスタである。
【００２０】
１３４〜１３７はコモンモードリアクトルであり、負荷５の３相の入力端子、トランジスタ１３２および１３３の出力端子に、それぞれ挿入されている。
３４、３５はトランジスタ１３２、１３３を駆動する直流電源であり、コモンモードリアクトル１３７とグランドとの接続点に接続されている。
【００２１】
電圧検出回路１３０は、コモンモードノイズの原因となるコモンモードの電圧変動を検出し、ハイパスフィルタ１３１は、電圧変動の高周波成分のみを抽出する。
【００２２】
トランジスタ１３２、１３３およびコモンモードリアクトル１３４〜１３７は、負荷５に対するコモンモード電圧印加回路を構成しており、コモンモードでの電圧変動の逆位相となる電圧を負荷５に印加する。
これにより、負荷５を介して発生するコモンモードの電圧変動が抑制され、コモンモードノイズが抑制される。
【００２３】
しかしながら、図１３に示した従来装置においても、電力変換装置４が供給する電流がコモンモードリアクトル１３４〜１３７に流れるため、各リアクトルが大きくなる。
【００２４】
また、低減対象となるノイズモードがコモンモードのみであるため、ノーマルモードノイズを減少させることができず、ノーマルモードノイズ低減用のフィルタを別途に挿入しなければならない。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力変換装置のノイズ低減装置は以上のように、図１２に示した装置では、コモンモードリアクトル１１０〜１１２およびリアクトル１１３〜１１５の各リアクトルが大きくなるうえ、ＬＣフィルタが大型化するという問題点があった。
【００２６】
また、図１３に示した従来装置では、コモンモードリアクトル１３４〜１３７の各リアクトルが大きくなるうえ、ノーマルモードノイズ低減用のフィルタを別途に挿入しなければならないという問題点があった。
【００２７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、電力変換装置の供給電流がノイズ低減用のフィルタに流れないように構成することにより、フィルタの小型化を実現した電力変換装置のノイズ低減装置を得ることを目的とする。
【００２８】
また、この発明は、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置を得ることを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置は、複数の電力供給線を介して電源に接続され、変換電力を負荷に供給するための電力変換装置のノイズ低減装置であって、各電力供給線と接地線との間に挿入された静電容量要素と、静電容量要素の電圧を検出する電圧検出回路と、静電容量要素の電圧に応じた制御電流を各電力供給線側に供給する制御手段とを備え、制御手段は、制御電流により、静電容量要素に存在する高周波電圧成分を抑制するものである。
【００３０】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置は、各電力供給線と接地線との間に挿入されたインピーダンス回路を備え、静電容量要素は、第１のコンデンサからなり、インピーダンス回路は、第２のコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路からなり、制御手段は、第１のコンデンサの電圧に応じて、第２のコンデンサと抵抗器との接続点に制御電流を供給するものである。
【００３１】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置は、各電力供給線と接地線との間に挿入されたコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路を備え、静電容量要素は、各電力供給線と接地線との間の浮遊容量からなり、制御手段は、浮遊容量の電圧に応じて、コンデンサと抵抗器との接続点に制御電流を供給するものである。
【００３２】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置による静電容量要素は、コンデンサからなり、制御手段は、コンデンサの電圧に応じて、制御電流を各電力供給線に直接供給するものである。
【００３３】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置による静電容量要素は、各電力供給線と接地線との間の浮遊容量からなり、制御手段は、浮遊容量の電圧に応じて、制御電流を各電力供給線に直接供給するものである。
【００３４】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置による制御手段は、ハイパスフィルタ、減算器、演算制御器および電流発生器を含み、ハイパスフィルタは、電圧検出回路の出力信号に含まれる高周波成分を通過させ、減算器は、ハイパスフィルタの出力信号をゼロ信号から減算し、演算制御器は、減算器の出力信号に基づいて電流指令値を算出し、電流発生器は、電流指令値に応じた電流値を制御電流として出力するものである。
【００３５】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置は、各電力供給線と静電容量要素との接続点と電源との間に挿入されたインピーダンス要素を備え、インピーダンス要素には、電源の電圧と静電容量要素の電圧との差分電圧が印加されるものである。
【００３６】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置によるインピーダンス要素は、リアクトルからなるものである。
【００３７】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置による電源は、交流電源からなるものである。
【００３８】
また、この発明に係る電力変換装置のノイズ低減装置による電源は、直流電源からなるものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図であり、前述（図８参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００４０】
図１において、３は第１のコンデンサ（以下、単に「コンデンサ」という）であり、交流電源１の各電力供給線と接地点２に接続された接地線との間に挿入されている。ここでは、煩雑さを回避するために、コンデンサ３は、１相分のみについて示されている。
【００４１】
６は各電力供給線と接地点２（接地線）との間に挿入された第２のコンデンサ（以下、単に「コンデンサ」という）であり、コンデンサ３と同様に、１相分のみについて示されている。
【００４２】
７はコンデンサ６の一端と接地点２との間に挿入された抵抗器であり、コンデンサ３とともに直列回路を構成している。
８はコンデンサ３の電圧Ｖ３を検出する電圧検出回路である。
【００４３】
９は検出されたコンデンサ３の電圧Ｖ３のうち高周波成分を通過させるハイパスフィルタ、１０はハイパスフィルタ９の出力信号Ｖ９をゼロ信号から減算する減算器、１１は減算器１０の出力信号に基づいて電流指令値Ｉｃｏｍ＊を算出する演算制御器、１２は電流指令値Ｉｃｏｍ＊に応じた電流値Ｉｃｏｍを制御電流として出力する電流発生器である。
【００４４】
ハイパスフィルタ９、減算器１０、演算制御器１１および電流発生器１２は、コンデンサ３の電圧に応じた制御電流Ｉｃｏｍを各電力供給線側に供給するための制御手段を構成している。
この場合、制御電流Ｉｃｏｍは、コンデンサ６と抵抗器７との接続点にを供給される。
【００４５】
なお、ここでは、各相（３相）に対応した制御手段のうち、１相分の回路要素のみを示しているが、他の２相についても同様の構成であるため、図示を省略している。
【００４６】
図２はこの発明の実施の形態１による制御手段（ハイパスフィルタ９、減算器１０、演算制御器１１および電流発生器１２）を詳細に示す回路構成図である。図２において、２０は入力端子に挿入されたコンデンサ、２１はコンデンサ２０と接地点２との間に挿入された抵抗器であり、これらはＣＲ時定数回路からなるハイパスフィルタ９を構成している。
【００４７】
２２はコンデンサ２０の一端に接続された抵抗器、２３は抵抗器２２の一端に接続された抵抗器である。
２４は抵抗器２２、２３と関連して減算器１０および演算制御器１１を構成するオペアンプであり、抵抗器２２の一端を反転入力とし、抵抗器２３を反転入力端子へのフィードバック抵抗器としている。
【００４８】
２５、２６、２８、２９、３３は抵抗器、２７、３０は各抵抗器２５、２６、２８、２９に関連したオペアンプ、３１、３２はオペアンプ２７の出力端子に接続された並列のトランジスタ、３４、３５はトランジスタ３１、３２を駆動する直流電源であり、これらは電流発生器１２を構成している。
【００４９】
抵抗器２５は、接地点２とオペアンプ２７の反転入力端子との間に挿入され、抵抗器２６は、オペアンプ２４の出力端子とオペアンプ２７の非反転入力端子との間に挿入されている。
【００５０】
抵抗器２８は、オペアンプ３０の出力端子とオペアンプ２７の非反転入力端子との間に挿入され、抵抗器２９はトランジスタ３１および３２の出力端子とオペアンプ２７の反転入力端子との間に挿入されている。
【００５１】
抵抗器３３は、トランジスタ３１および３２の出力端子とオペアンプ３０の非反転入力端子との間に挿入されており、抵抗器３３の一端は、電流発生器１２の出力端子となっている。
【００５２】
なお、図２に示した電流発生器１２は、たとえば１９８７年１月１日発行の「アナログＩＣ活用ハンドブック」（ＣＱ出版社）の第７６〜７７頁に記載された構成と同様なので、詳細説明を省略する。
【００５３】
次に、図１に示したこの発明に実施の形態１による動作について説明する。
まず、電力変換装置４内の交流直流変換部１３は、交流電源１から交流電力を得て直流電力に変換し、コンデンサ１４は、変換された直流電力を蓄積する。
【００５４】
コンデンサ１４に蓄積された直流電力は、直流交流変換部１５により任意の交流電力に変換されて負荷５を駆動する。
このような電力変換の過程において、電力変換装置４が高周波スイッチングを行うことは公知であり、スイッチングにともなって発生した伝導性ノイズは、接地点２に接続された接地線または電力供給線を介して交流電源１に現れる。
【００５５】
そこで、交流電源１の各電力供給線に接続されたコンデンサ３は、伝導性ノイズの原因となる高周波電流をバイパスすることにより、交流電源１への伝導性ノイズを低減させる。
【００５６】
電力変換装置４と交流電源１との間に挿入された擬似電源回路網１６は、前述のように、交流電源１にて発生する伝導性ノイズを測定する装置である。
なお、伝導性ノイズの測定を行わずに、電力変換装置４を実際の運用に供させる場合には、擬似電源回路網１６は取り除かれる。
【００５７】
図１において、伝導性ノイズは、コンデンサ３が発生する高周波電圧に起因する。
したがって、制御手段は、コンデンサ６を介してコンデンサ３に高周波の制御電流Ｉｃｏｍを注入し、コンデンサ３が発生する高周波電圧を抑制する。
【００５８】
具体的には、電圧検出回路８によりコンデンサ３の電圧Ｖ３を検出し、ハイパスフィルタ９により高周波電圧成分Ｖ９を抽出し、抽出した高周波電圧成分Ｖ９をゼロとするために、ゼロの電圧指令と一致するように演算制御器１１を動作させる。
【００５９】
すなわち、演算制御器１１は、高周波電圧成分Ｖ９をゼロとするための電流指令Ｉｃｏｍ＊を電流発生器１２に入力し、電流発生器１２は、電流指令Ｉｃｏｍ＊と一致した制御電流Ｉｃｏｍを出力する。
【００６０】
このとき、コンデンサ６と抵抗器７との接続点に流れ込む制御電流Ｉｃｏｍは、高周波成分のみなので、そのほとんどがコンデンサ６を介して電力供給線に流れ、結果として、コンデンサ３に流れ込む。
【００６１】
このように、制御電流Ｉｃｏｍは、コンデンサ３に現れていた高周波電圧をゼロにするように作用し、これにより、擬似電源回路網１６にて測定される伝導性ノイズが抑制されることになる。
【００６２】
次に、図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による伝導性ノイズの抑制動作について説明する。
図３はコンデンサ３の電圧Ｖ３、ハイパスフィルタ９の出力電圧Ｖ９および電流指令値Ｉｃｏｍ＊の各波形を示す波形図である。
【００６３】
図３において、コンデンサ３の電圧Ｖ３は、交流電源１の出力電圧に高周波電圧が重畳した波形となる。
なお、交流電源１の周波数は、高調波電圧からなるノイズ周波数よりもかなり低いので、ノイズ周波数が認識できるように拡大すると、おおむね直流電圧に近似することができる。
【００６４】
したがって、図３のように、コンデンサ３の電圧Ｖ３は、直流電圧Ａにノイズ周波数（高調波電圧）が重畳したように簡略化して示すことがきる。
ハイパスフィルタ９の出力電圧Ｖ９は、コンデンサ３の電圧Ｖ３の高周波成分を抽出した波形となる。
【００６５】
演算制御器１１は、ハイパスフィルタ９の出力電圧Ｖ９をゼロとするためのフィードバック制御を実行し、出力電圧Ｖ９の極性を反転した電流指令値Ｉｃｏｍ＊を出力する。
【００６６】
以下、前述のように、電流発生器１２は、電流指令値Ｉｃｏｍ＊に相当する制御電流Ｉｃｏｍを直列回路の接続点に実際に注入してフィードバック制御することにより、コンデンサ３の電圧Ｖ３の高周波成分を抑制させる。
【００６７】
このように、コンデンサ３の電圧Ｖ３の高周波成分を抑制し、ノーマルモードおよびコモンモードの区別なくノイズを低減することにより、電力変換装置４が発生して擬似電源回路網１６で検出される伝導性ノイズを抑制することができる。
【００６８】
また、コンデンサ３の電圧Ｖ３の高周波電圧のみを制御対象とすることにより、電流発生器１２からの制御電流Ｉｃｏｍを低電流出力とし、すなわち電流発生器１２内のトランジスタ３１、３２の容量を小さくすることができ、低コスト化を実現することができる。
【００６９】
さらに、コンデンサ６と抵抗器７との接続点に制御電流Ｉｃｏｍを注入することにより、コンデンサ３に存在する交流電源１による低周波成分のほとんどがコンデンサ６に現れ、抵抗器７には高周波電圧のみが現れる。
【００７０】
したがって、電流発生器１２への印加電圧は、高周波電圧のみとなり、交流電源１が有する大きな振幅の低周波成分（基本波成分）が電流発生器１２に印加されることはないので、電流発生器１２の耐圧、すなわち直流電源３４、３５の電圧やトランジスタ３１、３２の耐圧を低く設定することができる。
【００７１】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、コンデンサ６と抵抗器７との接続点に制御電流Ｉｃｏｍを供給したが、各電力供給線に制御電流Ｉｃｏｍａを直接供給してもよい。
【００７２】
図４はこの発明の実施の形態２を示す回路構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ａ」を付して、詳述を省略する。
【００７３】
図４において、前述の実施の形態１と異なる部分は、電流発生器１２ａから出力される制御電流Ｉｃｏｍａが各電力供給線に直接供給され、電流発生器１２ａの出力端子が擬似電源回路網１６を介して交流電源１に接続されていることである。
【００７４】
この場合、電流発生器１２ａにおいて、トランジスタ３１、３２（図２参照）の耐圧が大きく設定され、直流電源３４、３５の電圧が高く設定されていれば、図４のように、電流発生器１２ａの出力端子を交流電源１に直接接続することができる。
【００７５】
このように、電流発生器１２ａの出力端子を交流電源１に直接接続することにより、図１に示した直列回路（コンデンサ６および抵抗器７）を省略することができるので、さらに低コスト化を実現することができる。
【００７６】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２では、各電力供給線と接地点２（接地線）との間にコンデンサ３を挿入したが、コンデンサ３に代えて、各電力供給線と接地線との間の浮遊容量ＣＦを用いてもよい。
【００７７】
図５はこの発明の実施の形態３を概略的に示す回路構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ｂ」を付して、詳述を省略する。
【００７８】
図５において、前述の実施の形態１と異なる部分は、コンデンサ３が省略されていることに加えて、交流電源１の各電力供給線と接地点２（接地線）との間に電圧検出回路８が直接接続されていることである。
【００７９】
この場合、制御手段は、電圧検出回路８からの浮遊容量電圧ＶＦに応じて、各電力供給線に制御電流Ｉｃｏｍｂを流し、各電力供給線と接地線２との間の浮遊容量ＣＦに存在する高周波電圧成分をゼロとする。
【００８０】
図５のように、疑似電源回路網１６（または、交流電源１）と接地点２との間に浮遊容量ＣＦが存在する場合には、コンデンサ３の代替として浮遊容量ＣＦを利用することができ、制御手段は、浮遊容量電圧ＶＦに含まれる高周波電圧Ｖ９がゼロとなるように動作する。
【００８１】
ここでは、制御電流Ｉｃｏｍｂを直列回路内の接続点に供給したが、図４のように、各電力供給線に直接供給してもよい。
このように、電圧検出回路８に関連したコンデンサ３を省略することにより、さらに低コスト化を実現することができる。
【００８２】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３では、電力変換装置４の入力側に擬似電源回路網１６を挿入した状態で説明したが、インピーダンス要素（リアクトル）を挿入してもよい。
【００８３】
図６はこの発明の実施の形態４を概略的に示す回路構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ｃ」を付して、詳述を省略する。
【００８４】
図６において、前述の実施の形態１と異なる部分は、電力変換装置４の入力側に、疑似電源回路網１６に代えて、リアクトル４０〜４２が挿入されていることである。
すなわち、リアクトル４０〜４２は、各電力供給線とコンデンサ３との接続点と交流電源１との間に挿入されている。
【００８５】
前述のように、実際の電力変換装置４の運用にあたっては、伝導ノイズの測定器として機能する擬似電源回路網１６が取り外され、交流電源１が直接的に電力変換装置４に接続される。
【００８６】
このとき、交流電源１に系統インピーダンスが存在する場合には、コンデンサ３（または、コンデンサ３に相当する浮遊容量ＣＦ）の電圧Ｖ３と交流電源１との電圧差分が系統インピーダンスに印加されるので、コンデンサ３（または、浮遊容量ＣＦ）の高周波電圧を制御することができる。
【００８７】
しかしながら、交流電源１に存在する系統インピーダンスがゼロの場合（または、十分な大きさでない場合）には、コンデンサ３（または、浮遊容量ＣＦ）に対して常に交流電源１の電圧がほぼそのまま印加されるので、コンデンサ３（または、浮遊容量ＣＦ）の高周波電圧を制御することができなくなる。
【００８８】
これを回避するために、図６に示すように、交流電源１と電力変換装置４の間にリアクトル４０〜４２を挿入し、コンデンサ３（または、浮遊容量ＣＦ）の電圧Ｖ３と交流電源１との差分電圧をリアクトル４０〜４２に印加する。
【００８９】
これにより、交流電源１に存在する系統インピーダンスが小さい場合でも、コンデンサ３（または、浮遊容量ＣＦ）の電圧Ｖ３の高周波成分を抑制することができ、交流電源１に現れる伝導性ノイズを抑制することができる。
【００９０】
また、リアクトル４０〜４２は、高周波の差分電圧のみが印加されればよいので、従来（図９〜図１２参照）のノイズ低減用（フィルタ用）リアクトルと比べて、小容量で低コストなもので実現することができる。
【００９１】
実施の形態５．
また、上記実施の形態１〜４では、電力供給線が交流電源１からの電力供給線である場合を示したが、電力供給線を介して供給される電源が直流電源であっても同等の作用効果を奏する。
【００９２】
図７はこの発明の実施の形態５を概略的に示す回路構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ｄ」を付して、詳述を省略する。
【００９３】
図７において、直流電源１ｄからの直流電力は、正極および負極の電力供給線を介して電力変換装置４ｄに供給される。
電力変換装置４ｄは、電力供給線に接続されたコンデンサ１４と、負荷５に交流電力を供給する直流交流変換部１５とを備えている。
【００９４】
この場合も、煩雑さを回避するために、コンデンサ３、直列回路（コンデンサ６および抵抗器７）および制御手段は、それぞれ１相分のみについて示されている。
【００９５】
図７のように、電力変換装置４ｄへの供給電源として直流電源１ｄを用いた場合も、電力変換装置４ｄが発生する高周波ノイズによる電圧が直流電源１ｄの系統側に現れないようにすることができる。
【００９６】
さらに、ここでは、実施の形態１（図１参照）の回路構成に直流電源１ｄを適用した場合を示したが、各実施の形態２〜４（図４〜図６参照）の回路構成に適用しても、同等の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の電力供給線を介して電源に接続され、変換電力を負荷に供給するための電力変換装置のノイズ低減装置であって、各電力供給線と接地線との間に挿入された静電容量要素と、静電容量要素の電圧を検出する電圧検出回路と、静電容量要素の電圧に応じた制御電流を各電力供給線側に供給する制御手段とを備え、制御手段は、制御電流により、静電容量要素に存在する高周波電圧成分を抑制して、電力変換装置の供給電流がノイズ低減用のフィルタに流れないように構成したので、フィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【００９８】
また、この発明によれば、各電力供給線と接地線との間に挿入されたインピーダンス回路を備え、静電容量要素は、第１のコンデンサからなり、インピーダンス回路は、第２のコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路からなり、制御手段は、第１のコンデンサの電圧に応じて、第２のコンデンサと抵抗器との接続点に制御電流を供給するようにしたので、比較的簡単な回路構成でフィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【００９９】
また、この発明によれば、各電力供給線と接地線との間に挿入されたコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路を備え、静電容量要素は、各電力供給線と接地線との間の浮遊容量からなり、制御手段は、浮遊容量の電圧に応じて、コンデンサと抵抗器との接続点に制御電流を供給するようにしたので、さらにコストダウンおよびフィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１００】
また、この発明によれば、静電容量要素は、コンデンサからなり、制御手段は、コンデンサの電圧に応じて、制御電流を各電力供給線に直接供給するようにしたので、比較的簡単な回路構成でフィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０１】
また、この発明によれば、静電容量要素は、各電力供給線と接地線との間の浮遊容量からなり、制御手段は、浮遊容量の電圧に応じて、制御電流を各電力供給線に直接供給するようにしたので、さらにコストダウンおよびフィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０２】
また、この発明によれば、制御手段は、ハイパスフィルタ、減算器、演算制御器および電流発生器を含み、ハイパスフィルタは、電圧検出回路の出力信号に含まれる高周波成分を通過させ、減算器は、ハイパスフィルタの出力信号をゼロ信号から減算し、演算制御器は、減算器の出力信号に基づいて電流指令値を算出し、電流発生器は、電流指令値に応じた電流値を制御電流として出力するようにしたので、比較的簡単な回路構成でフィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０３】
また、この発明によれば、各電力供給線と静電容量要素との接続点と電源との間に挿入されたインピーダンス要素を備え、インピーダンス要素には、電源の電圧と静電容量要素の電圧との差分電圧が印加されるようにしたので、電源に存在する系統インピーダンスが小さい場合でも、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０４】
また、この発明によれば、インピーダンス要素は、リアクトルからなるので、電源に存在する系統インピーダンスが小さい場合でも、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０５】
また、この発明によれば、電源は、交流電源からなるので、交流電源を用いた場合でも、フィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【０１０６】
また、この発明によれば、電源は、直流電源からなるので、直流電源を用いた場合でも、フィルタの小型化を実現するとともに、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの両方を同時に低減することのできる電力変換装置のノイズ低減装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示す回路構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による制御手段を詳細に示す回路構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による動作を示す波形図である。
【図４】 この発明の実施の形態２を概略的に示す回路構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態３を概略的に示す回路構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態４を概略的に示す回路構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態５を概略的に示す回路構成図である。
【図８】 従来の電力変換装置を用いた伝導性ノイズの測定装置を示す回路構成図である。
【図９】 一般的な擬似電源回路網を概略的に示す回路構成図である。
【図１０】 一般的な擬似電源回路網に対してノーマルモードで流れるノイズ経路を示す説明図である。
【図１１】 一般的な擬似電源回路網に対してコモンモードで流れるノイズ経路を示す説明図である。
【図１２】 ＬＣフィルタを用いた従来の電力変換装置のノイズ低減装置を示す回路構成図である。
【図１３】 従来のコモンモードノイズ抑制装置の一例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１ 交流電源、１ｄ 直流電源、２ 接地点、３、６ コンデンサ、４、４ｄ電力変換装置、５ 負荷、７ 抵抗器、８ 電圧検出回路、９ ハイパスフィルタ、１０ 減算器、１１、１１ａ〜１１ｄ 演算制御器、１２、１２ａ〜１２ｄ 電流発生器、４０、４１、４２ リアクトル、Ｉｃｏｍ＊、Ｉｃｏｍａ＊〜Ｉｃｏｍｄ＊ 電流指令値、Ｉｃｏｍ、Ｉｃｏｍａ〜Ｉｃｏｍｄ 制御電流、
Ｖ３ コンデンサの電圧、ＶＦ 浮遊容量の電圧。

Claims (10)

1. 複数の電力供給線を介して電源に接続され、変換電力を負荷に供給するための電力変換装置のノイズ低減装置であって、
   前記各電力供給線と接地線との間に挿入された静電容量要素と、
   前記静電容量要素の電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記静電容量要素の電圧に応じた制御電流を前記各電力供給線側に供給する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記制御電流により、前記静電容量要素に存在する高周波電圧成分を抑制することを特徴とする電力変換装置のノイズ低減装置。
2. 前記各電力供給線と前記接地線との間に挿入されたインピーダンス回路を備え、
   前記静電容量要素は、第１のコンデンサからなり、
   前記インピーダンス回路は、第２のコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路からなり、
   前記制御手段は、前記第１のコンデンサの電圧に応じて、前記第２のコンデンサと前記抵抗器との接続点に前記制御電流を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
3. 前記各電力供給線と前記接地線との間に挿入されたコンデンサおよび抵抗器からなる直列回路を備え、
   前記静電容量要素は、前記各電力供給線と前記接地線との間の浮遊容量からなり、
   前記制御手段は、前記浮遊容量の電圧に応じて、前記コンデンサと前記抵抗器との接続点に前記制御電流を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
4. 前記静電容量要素は、コンデンサからなり、
   前記制御手段は、前記コンデンサの電圧に応じて、前記制御電流を前記各電力供給線に直接供給することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
5. 前記静電容量要素は、前記各電力供給線と前記接地線との間の浮遊容量からなり、
   前記制御手段は、前記浮遊容量の電圧に応じて、前記制御電流を前記各電力供給線に直接供給することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
6. 前記制御手段は、ハイパスフィルタ、減算器、演算制御器および電流発生器を含み、
   前記ハイパスフィルタは、前記電圧検出回路の出力信号に含まれる高周波成分を通過させ、
   前記減算器は、前記ハイパスフィルタの出力信号をゼロ信号から減算し、
   前記演算制御器は、前記減算器の出力信号に基づいて電流指令値を算出し、
   前記電流発生器は、前記電流指令値に応じた電流値を前記制御電流として出力することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
7. 前記各電力供給線と前記静電容量要素との接続点と前記電源との間に挿入されたインピーダンス要素を備え、
   前記インピーダンス要素には、前記電源の電圧と前記静電容量要素の電圧との差分電圧が印加されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
8. 前記インピーダンス要素は、リアクトルからなることを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
9. 前記電源は、交流電源からなることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の電力変換装置のノイズ低減装置。
10. 前記電源は、直流電源からなることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の電力変換装置のノイズ低減装置。

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