(57)【要約】【課題】  高周波ノイズを測定しモニタできるインバータ装置を得る。【解決手段】  交流を直流に電力変換するコンバータ部と、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサと、直流を交流に電力変換するインバータ部と、を有するインバータ主回路部２と、このインバータ主回路部２の入力側においてアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部４と、この高周波ノイズ測定部４で高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部５と、前記インバータ主回路部を制御するとともに、前記簡易周波数分析部により取り込まれた値を入力するインバータ制御部６と、インバータ装置の運転周波数や出力電流などのモニタをするとともに、前記インバータ制御部を介して前記簡易周波数分析部から取り込んだ値を高周波ノイズレベルとして表示するモニタ部７と、を備えたインバータ装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を直流に電力変換するコンバータ部と、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサと、直流を交流に電力変換するインバータ部と、を有するインバータ主回路部と、
このインバータ主回路部の入力側においてアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部と、
この高周波ノイズ測定部で高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部と、
前記インバータ主回路部を制御するとともに、前記簡易周波数分析部により取り込まれた値を入力するインバータ制御部と、
インバータ装置の運転周波数や出力電流などのモニタをするとともに、前記インバータ制御部を介して前記簡易周波数分析部から取り込んだ値を高周波ノイズレベルとして表示するモニタ部と、を備えたインバータ装置。
【請求項２】
前記簡易周波数分析部は、インバータ装置から発生する高周波ノイズが高い周波数帯域もしくは数点の周波数帯域に合せたバンドバスフィルタにより構成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記高周波ノイズ測定部および前記簡易周波数分析部を、インバータ装置から取外し可能な可動式形態にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力半導体のスイッチングにより電力変換し、モータを可変速駆動するインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置は、原理上トランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の電力半導体のスイッチングにより電力変換するものであり、そのスイッチング動作に伴い高周波ノイズが発生する。
高周波ノイズは周辺機器の誤動作や無線機器への雑音等の影響を及ぼすので、一般に、
（１）インバータ装置にノイズフィルタを内蔵する、
（２）制御盤や制御システムにおいてノイズフィルタを挿入する、
（３）高周波ノイズ発生を抑えるためにアースを強化する、
（４）高周波ノイズを遮蔽、遮断するために制御線や電力線へシールディングを施す、
などの対策をしている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の漏洩電流低減フィルタは、高周波ノイズを低減するために使用される。
【０００４】
また、欧州等のＥＭＣ規格により、システムとしてあるレベル以下でなければその域内への流通を制限されるため、インバータ装置を搭載した制御盤やシステムを認定機関等においてＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility ：電磁環境適合性）試験を実施し、高周波ノイズレベルを測定していた。
高周波ノイズレベルは配線の引回しや個々の据付状態により変化するので、従来はノイズフィルタを挿入して高周波ノイズ対策したインバータ装置であっても、ＥＭＣ試験を実施して測定した高周波ノイズレベルが大きい場合には、改めて高周波ノイズ対策が必要となり、時間と費用を費やして対処していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６９７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来のインバータ装置においては、高周波ノイズを確認するためには、ノイズ測定用の測定器やオシロスコープといった専用の高価な測定機器が必要であり、また取扱に専門知識が必要であり、手軽に高周波ノイズを確認できないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高周波ノイズを測定しモニタできるインバータ装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るインバータ装置は、交流を直流に電力変換するコンバータ部と、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサと、直流を交流に電力変換するインバータ部と、を有するインバータ主回路部と、このインバータ主回路部の入力側においてアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部と、この高周波ノイズ測定部で高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部と、前記インバータ主回路部を制御するとともに、前記簡易周波数分析部により取り込まれた値を入力するインバータ制御部と、インバータ装置の運転周波数や出力電流などのモニタをするとともに、前記インバータ制御部を介して前記簡易周波数分析部から取り込んだ値を高周波ノイズレベルとして表示するモニタ部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のインバータ装置は高周波ノイズレベルを測定しモニタすることができるので、配線方法を含めインバータ装置を搭載した制御盤やシステムの高周波ノイズレベルが容易に判断でき、高周波ノイズ対策の是非をその場で確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るインバータ装置の構成を示す図である。図１において、１は電源、２は交流を直流に電力変換するコンバータ部、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサ、直流を交流に電力変換するインバータ部から構成されるインバータ主回路部、３はモータ、４はアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部、５は高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部、６はインバータ主回路部２を制御するとともに、簡易周波数分析部５により取り込まれた値を入力するインバータ制御部、７はインバータ装置の運転周波数や出力電流などのモニタをするとともに、インバータ制御部６を介して簡易周波数分析部５から取り込んだ値を高周波ノイズレベルとして表示するモニタ部である。
インバータ装置は、インバータ主回路部２、インバータ制御部６、モニタ部７、高周波ノイズ測定部４、簡易周波数分析部５などにより構成されている。
【００１１】
高周波ノイズ測定部４は抵抗またはコンデンサで構成され、電源ラインの各相もしくは１相とアース間に挿入され、アースと相間の電圧を取り出す。コンデンサを使用する場合は、通常インバータ装置の電源側に挿入されている高周波ノイズ除去用のコンデンサを利用してもよい。
【００１２】
高周波ノイズ測定部４から取り出した電圧を簡易周波数分析部５においてある周波数成分における電圧レベルに変換する。周波数を分析する
【００１３】
インバータ装置は、どの周波数帯域で高周波ノイズ量が多いのかはおおよそ分かるため、この発明の実施の形態１に係るインバータ装置における簡易周波数分析部５は、インバータ装置から発生する高周波ノイズが高い周波数帯域のバンドバスフィルタまたはインバータ装置から発生する高周波ノイズが高い周波数帯域を含む数点の周波数帯域に合せたバンドバスフィルタにより構成する。
【００１４】
全周波数帯域分析可能なスペクトラムアナライザは、リアクトル、コンデンサ、抵抗からなるバンドパスフィルタを多数使用して、多くの点の周波数をとらえることができ、さらに詳細にノイズレベルを把握することができるが、
この発明の実施の形態１に係るインバータ装置における簡易周波数分析部５は、インバータ装置を搭載した制御盤やシステムの高周波ノイズ対策のためにノイズレベルを確認することを目的として、おおよそ分かっているインバータ装置におけるノイズレベルの周波数帯域に合せてバンドバスするフィルタを数点設けることにより、簡易に周波数分析を実施する。
【００１５】
簡易周波数分析部５においてある周波数成分における電圧レベルに変換された値を、インバータ制御部６を介し、エンドユーザーやシステムビルダーに明確に分かるようにインバータ装置のモニタ部７にて表示する。
【００１６】
上記のように、この発明の実施の形態１に係るインバータ装置は、高周波ノイズ測定部４、簡易周波数分析部５を有し、高周波ノイズレベルをモニタできるようにしたので、エンドユーザーやシステムビルダーなどが、ノイズ測定用の測定器やオシロスコープといった専用の高価な測定機器を使用なくとも、高周波ノイズレベルを簡単にインバータ装置のモニタで確認することができる。
【００１７】
また、制御盤配線設計段階やシステム構築途中でも、高周波ノイズレベルをインバータ装置のモニタで確認しながら、高周波ノイズレベルを抑える配線を試したり、ノイズフィルタを挿入したりしながらリアルタイムに高周波ノイズ対策したシステム構築できる。
【００１８】
また、据付られた現場において、ノイズによるトラブルが発生した場合に、主な高周波ノイズ発生源であるインバータ装置のノイズレベルはどれくらいあるのかをインバータ装置のモニタで確認でき、当初の想定どおりなのか容易に確認できる。
また、インバータ装置を搭載した制御盤やシステムとしての配線の引回しや個々の据付状態における高周波ノイズレベルを、欧州等のＥＭＣ規格に適合するための試験を正式な測定サイトに持ち込む前に、インバータ装置のモニタで簡単にレベル確認をしておくことができるので、高周波ノイズ対策が容易にできる。
【００１９】
ところで、上記説明では、インバータ装置に、はアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部４、高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部５および測定した高周波ノイズをモニタするモニタ部７を備えた例を説明したが、高周波ノイズ測定部および簡易周波数分析部をインバータ装置内部に組み込むことなく取外し可能な可動式形態してインバータ装置と接続するようにしても良い。
この場合には、インバータ装置自身の高周波ノイズレベルのみではなく、インバータ装置を複数台使用使用した場合の共通の電源ラインでの高周波ノイズレベルを確認できる。また、エンドユーザーやシステムビルダーの使用するインバータ装置を搭載した制御盤やシステムの共通の電源ラインでのノイズレベルを確認できる。
【００２０】
また、高周波ノイズ測定部および簡易周波数分析部をインバータ装置内部に組み込むことなく取外し可能な可動式形態とし、さらにインバータ装置への出力信号を規定することにより、従来の汎用構成のインバータ装置でも高周波ノイズレベルデータが取り込み可能となり、応用性が広がる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明のインバータ装置は、高周波ノイズを測定しモニタすることにより、配線方法を含めインバータ装置を搭載した制御盤やシステムの高周波ノイズレベルが容易に判断でき、高周波ノイズ対策の是非をその場で確認できるので、
制御盤配線設計段階やシステム構築途中においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るインバータ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  電源、  ２  交流を直流に電力変換するコンバータ部、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサ、直流を交流に電力変換するインバータ部から構成されるインバータ主回路部、  ３  モータ、  ４  高周波ノイズ測定部、  ５  簡易周波数分析部、  ６  インバータ制御部、  ７  モニタ部。
【図１】
2006288111.tif 000003