(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相電源系統（３）にコンバータを接続するためのコンバータ用ラインフィルタ（１）であって、
前記３相電源系統（３）の相毎に、それぞれ前記コンバータのノイズ抑制のための転流リアクトル（１１）が接続されており、それら各転流リアクトル（１１）には、それぞれ環状リアクトル（１３）が直列接続されており、かつ、前記転流リアクトル（１１）が鉄リアクトルであり、前記環状リアクトル（１３）がフェライトリアクトルであり、かつ
少なくとも４つのコンデンサを有するＹ結線コンデンサ回路（１５）であって、前記４つのコンデンサのうちの第１、第２および第３のコンデンサがそれぞれ前記３相電源系統（３）の相毎に１つずつ接続されていると共に、前記４つのコンデンサのうちの第４のコンデンサがアースに接続されており、かつ、前記環状リアクトル（１３）による前記コンバータに対するノイズ抑制特性に影響を及ぼし得る周波数領域よりも高い５〜１５ＭＨｚの周波数領域において当該コンバータ用ラインフィルタ（１）が同調してノイズ抑制するように設けられたＹ結線コンデンサ回路（１５）を、さらに含んでおり、かつ
前記環状リアクトル（１３）が、１から１０迄の巻回数を有しており、かつ
前記環状リアクトル（１３）が、前記３相電源系統（３）の各相に挿入されることで、前記環状リアクトル（１３）が非対称に作用するインダクタンスが形成されている
ことを特徴とする、３相電源系統にコンバータを接続するためのコンバータ用ラインフィルタ
【請求項２】
前記環状リアクトル（１３）が、３の巻回数を有する
ことを特徴とする請求項１記載のラインフィルタ。
【請求項３】
前記第１、第２および第３のコンデンサと前記３相電源系統（３）の各相との間における接続線を介しての可能な限り短い接続長を達成すべく、前記接続線が可能な限り最短の経路で配置されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のラインフィルタ。
【請求項４】
前記環状リアクトル（１３）が、電流補償されたフェライトリアクトルであることを特徴とする請求項１記載のラインフィルタ。
【請求項５】
前記環状リアクトル（１３）および前記Ｙ結線コンデンサ回路（１５）が、前記転流リアクトル（１１）上に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１から４の１つに記載のラインフィルタ。
【請求項６】
前記環状リアクトル（１３）の巻線が、前記第１、第２および第３のコンデンサと前記３相電源系統（３）の３つの相とをそれぞれ接続するための接続線によって形成されている
ことを特徴とする請求項１から５の１つに記載のラインフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相電源系統に接続されるコンバータのためのラインフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインフィルタは、一般に電子装置の電気的ノイズを公共の電源系統から遠ざけ、又は強く制限しようとする電気回路である。更に、電力系統からのノイズに対する電気装置の所謂電磁波適合性を改善しようとするものである。
【０００３】
このために、従来技術のコンバータにおいて、例えば電源系統の相に挿入接続され、電源系統をコンバータの入力モジュールに接続する所謂転流リアクトルを設けることが公知である。系統分岐におけるこの種の非対称的に作用するインダクタンスによって、特にコンバータ出力部においてスイッチング素子によってひき起こされるノイズが、少なくとも一杯の高さで電源系統に影響することがないように制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、３相電源系統にコンバータを接続するためのコンバータ用の改善されたラインフィルタを提供することにある。この場合に、特にノイズ抑制特性が従来技術に比べて改善され、かつできるだけ低コストの構成形態がもたらされるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明によれば、３相電源系統にコンバータを接続するためのコンバータ用のラインフィルタであって、相毎にコンバータの転流リアクトルに直列接続された環状リアクトルと、少なくとも４つのコンデンサを有するＹ結線コンデンサ回路とを含み、４つのコンデンサの内の第１、第２および第３のコンデンサが各々３相電源系統の相の１つに接続され、４つのコンデンサの内の第４のコンデンサがアースに接続されているラインフィルタによって解決される。
【０００６】
本発明は、例えば規格によって要求される限界値の達成のために、非対称に作用するインダクタンスを系統分岐に挿入することが必要であるという考えに基づく。更に、転流リアクトルでは影響を及ぼし得ない高周波領域を減衰させるべく、特に２ＭＨｚ〜約１５ＭＨｚの周波数領域に対して設計された所謂Ｙ結線コンデンサ回路を設ける。
【０００７】
更に、本発明は、同様に電源系統の各相に挿入接続されている各１つの環状リアクトルを使用する。この場合、普通の転流リアクトルは通常鉄心リアクトルであり、それ自体に要求される非対称インダクタンスは、むしろ鉄心リアクトルとしてのリアクトル構造により低下する。従って、本発明では、電源系統の各相に直列に付加的に環状リアクトル、特にフェライトリアクトルを挿入接続する。これらの環状リアクトルは、Ｙ結線コンデンサ回路と一緒に、５〜１５ＭＨｚ迄の間の周波数領域に対して設計されているとよい。
【０００８】
この場合、環状リアクトルは１〜１０迄の範囲内、特に３の巻回数を有するとよい。
【０００９】
試験の結果、この種の巻回数で十分であり、従来技術に比べて明らかに改善されたラインフィルタ特性が実現されることが分かった。この場合、環状リアクトルは環状フェライトコアを含むとよい。
【００１０】
更に、第１、第２および第３のコンデンサと電源系統の３つの相とを接続するための接続線が、第１、第２および第３のコンデンサと３つの相との間において最短可能な経路で配置されていると特に有利である。
【００１１】
この実施形態では、接続線の望ましくない寄生のインダクタンスおよび／又はキャパシタンスが回避され、それによってラインフィルタの設計が最適化される。
【００１２】
最初に既に述べたように、電源系統の各相において転流リアクトルに対し直列に挿入された環状リアクトルは非対称に作用するインダクタンスである。この場合、フェライトリアクトルが、好ましくはフェライトコアを有する所謂「電流補償された環状リアクトル」として構成されているとよい。電流補償された環状リアクトルとは、一般に、動作電流によってひき起こされる磁界がリアクトルコアにおいて打ち消されるように、動作電流によって逆方向に通流される複数の同じ巻線を有するようなリアクトルである。その結果、所謂コモンモードノイズの特に効果的な抑制が達成される。
【００１３】
更に、転流リアクトルとしては鉄心リアクトルが使用され、環状リアクトルとしてはフェライトリアクトルが使用されることが好ましい。
【００１４】
公知のコンバータは、しばしば既に、鉄を基材とする転流リアクトルを含む。本発明によるフェライトリアクトルの追加接続は、Ｙ結線コンデンサ回路との組合せで、特に高周波領域における特別に良好なラインフィルタ特性をもたらす。
【００１５】
この場合、フェライトリアクトルは、電流補償されたフェライトリアクトルとして構成されているとよい。
【００１６】
ラインフィルタの構造的な構成に関する特に有利な実施形態においては、ラインフィルタがコンバータの転流リアクトル上に取り付けられる。
【００１７】
この場合には、特別に狭幅でコンパクトな低コストの構造形態でのラインフィルタの有利な構成がもたらされる。更に、比較的簡素な構成および費用にもかかわらず、要求限界値、特に許容ラジオノイズ電圧に関する要求限界値を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は転流リアクトルにより電源系統に接続されている従来技術に基づくコンバータを示す回路図である。
【図２】図２は３相電源系統にコンバータを接続するための本発明によるラインフィルタを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を更に詳細に説明する。
【００２０】
図１は従来技術による公知の回路を示す。この場合、各系統相に関し、コンバータの入力モジュール５が、直列の転流リアクトル１１を介して電源系統３に接続されている。転流リアクトル１１はラインフィルタを形成する。ラインフィルタは、コンバータの出力部７に発生する妨害を減衰させることで、電源系統３から遠ざけようとするものである。出力部７は電動機９のために所望の周波数と共に所望の電圧振幅を発生する。
【００２１】
図２は、本発明によるラインフィルタ１を示している。
【００２２】
この場合、電源系統３の各相において、環状リアクトル１３、好ましくはフェライトコアを有する環状リアクトル１３が接続されている。環状リアクトル１３は、他方でコンバータの、通常存在する転流リアクトルに直列に接続されている。Ｙ結線コンデンサ回路１５が、リアクトルにより影響を及ぼし得る周波数領域の外側の高周波領域にラインフィルタを同調させるのに用いられている。環状リアクトル１３とＹ結線コンデンサ回路１５を有するラインフィルタ１は、コンバータの転流リアクトル１１上に取り付けられるのが好ましく、これは特にコンパクトな狭幅の構造形態をもたらす。Ｙ結線コンデンサ回路１５の第１、第２および第３のコンデンサの間の接続線は、接続線の望ましくない寄生のインダクタンスおよび／又はキャパシタンスを回避すべく、できるだけ短くされている。
【００２３】
電源系統の３つの相に挿入接続された環状リアクトルは、１つの共通なフェライトコアに巻回されていることが好ましい。
【００２４】
更に、環状リアクトルの巻線は第１、第２および第３のコンデンサと電源系統の３つの相との接続のために使用されている接続線によって形成されているとよい。
【００２５】
従って、この実施形態の場合、接続線自体が環状リアクトルの環状コアの周りに巻回され、それにより巻線を形成する。従って、環状リアクトルのために、少なくとも巻線に関しては、分離した構成部品を不要である。
【００２６】
本発明を要約すれば次のとおりである。本発明は、３相電源系統３にコンバータを接続するためのコンバータ用のラインフィルタ１に関する。このラインフィルタでは、相毎に環状リアクトル１３がコンバータの転流リアクトル１１に直列接続されている。更に、少なくとも４つのコンデンサを有するＹ結線コンデンサ回路１５が設けられ、４つのコンデンサの内の第１、第２および第３のコンデンサが各々３相電源系統３の相の１つに接続され、４つのコンデンサの内の第４のコンデンサがアースに向けて接続されている。特に好適には、ラインフィルタ１がコンバータの転流リアクトル１１上に取り付けられ、環状リアクトル１３の巻線が、第１、第２および第３のコンデンサと電源系統３の３つの相とを接続するために使用される接続線により形成される。各相のための環状リアクトル１３の巻線が１つの共通な環状コア、好ましくはフェライトコア上に巻回されているとよい。  
【符号の説明】
【００２７】
１  ラインフィルタ、３  電源系統、５  コンバータの入力モジュール、７  コンバータの出力部、９  電動機、１１  転流リアクトル、１３  環状リアクトル、１５  Ｙ結線コンデンサ回路
【図１】
0005383662.tif 000002
【図２】
0005383662.tif 000003