(57)【要約】【課題】伝導性コモンモードノイズの周波数によるノイズ悪化が抑制された伝導性ノイズ抑制装置などを提供する。【解決手段】抑制部１００は、交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を検出する第１のコイル部１１０、電源線１４０に直列に挿入されたコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎと、これらに磁気結合する結合コイルＬ２Ａと、を有する第２のコイル部１２０、及び、第１のコイル部１１０により検出されたノイズ電流と、結合コイルＬ２Ａに発生する電圧と、から設定される電流を結合コイルＬ２Ａに供給する電流供給部１３０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を検出する電流検出手段と、
前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段と、
前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段と
を備える伝導性ノイズ抑制装置。
【請求項２】
前記電流供給手段は、
前記結合コイルと当該結合コイルに直列接続された抵抗との接続点の電圧に対する依存性が抑制された電流を、当該抵抗を介して当該結合コイルに供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝導性ノイズ抑制装置。
【請求項３】
前記ノイズ抑制手段は、
前記結合コイルに流れる電流により前記電源線コイルに誘導される電流が、コモンモードのノイズ電流を低減させるように前記電源線のインピーダンスを変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の伝導性ノイズ抑制装置。
【請求項４】
前記電流検出手段は、
前記電源線に直列に挿入された他の電源線コイルと、当該他の電源線コイルに磁気結合してコモンモードの前記ノイズ電流を検出する検出コイルと
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の伝導性ノイズ抑制装置。
【請求項５】
交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を抑制する抑制部と、
供給される交流を整流して脈流を出力する整流部と、
前記整流部の出力する脈流を平滑化して直流を生成する平滑化部と、
前記平滑化部の出力する直流をスイッチングして、接続される負荷に供給する交流を出力するインバータ部と、を備え、
前記抑制部は、
前記電源線に流れるコモンモードの前記ノイズ電流を検出する電流検出手段と、
前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段と、
前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段と
を備える電力変換装置。
【請求項６】
交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を抑制する抑制部と、
供給される交流を整流して脈流を出力する整流部と、
前記整流部の出力する脈流を平滑化して直流を生成する平滑化部と、
前記平滑化部の出力する直流をスイッチングして、交流を出力するインバータ部と、
前記インバータ部に接続され、当該インバータ部が出力する交流により駆動されるモータと、を備え、
前記抑制部は、
前記電源線に流れるコモンモードの前記ノイズ電流を検出する電流検出手段と、
前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段と、
前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段と
を備えるモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝導性ノイズ抑制装置、電力変換装置及びモータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオードブリッジやスイッチング素子などの半導体素子を用いたコンバータやインバータなどで構成される電力変換装置が、モータ（電動機）の制御に用いられるようになっている。そして、電力変換装置で制御される電動機は、空調機、冷蔵庫などに使用されている。
【０００３】
このような電力変換装置は、スイッチング素子の動作などに起因して、電源線を伝わって他の電子機器に影響を与える伝導性ノイズを発生する。伝導性ノイズには、電源線間で往復するノーマルモード（ディファレンシャルモード）の伝導性ノイズ（伝導性ノーマルモードノイズ）と、電源線と接地（アース）との間を伝わるコモンモードの伝導性ノイズ（伝導性コモンモードノイズ）とがある。
【０００４】
特許文献１には、電圧検出手段と入力側フィルタと電圧増幅器と電圧印加手段とを有し、第１の電気装置と第２の電気装置との間に接続線を介して挿入される漏れ電流低減装置であって、上記電圧検出手段は、主巻線と漏れ電流検出用の巻線とを有し、上記主巻線は上記接続線を介して上記第１の電気装置と上記第２の電気装置との間に挿入され、上記漏れ電流検出用の巻線により上記接続線を流れる漏れ電流を検出電圧として検出するものであり、上記入力側フィルタは、上記検出電圧が入力され、該検出電圧の周波数別の大きさと位相を調整して出力するものであり、上記電圧増幅器は、上記入力側フィルタの出力を増幅して出力電圧として出力するものであり、上記電圧印加手段は、上記電圧増幅器の出力電圧に基づいて上記接続線に上記漏れ電流を低減するための印加電圧を発生させるものである、漏れ電流低減装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５２８５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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しかし、電源線に直列に挿入されたコイルに電流を流して伝導性コモンモードノイズを抑制する場合、コイルに電流を流す増幅回路の遅延による位相差により、高周波成分において、伝導性コモンモードノイズを逆に悪化させるおそれがある。
本発明の目的は、伝導性コモンモードノイズの周波数によるノイズ悪化が抑制された伝導性ノイズ抑制装置などを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明が適用される伝導性ノイズ抑制装置は、交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を検出する電流検出手段を備える。また、前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段を備える。そして、前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段を備える。
【０００８】
このような伝導性ノイズ抑制装置において、前記電流供給手段は、前記結合コイルと当該結合コイルに直列接続された抵抗との接続点の電圧に対する依存性が抑制された電流を、当該抵抗を介して当該結合コイルに供給することを特徴とすることができる。
また、前記ノイズ抑制手段は、前記結合コイルに流れる電流により前記電源線コイルに誘導される電流が、コモンモードのノイズ電流を低減させるように前記電源線のインピーダンスを変化させることを特徴とすることができる。
そして、電流検出手段は、前記電源線に直列に挿入された他の電源線コイルと、当該他の電源線コイルに磁気結合してコモンモードの前記ノイズ電流を検出する検出コイルとを備えることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、他の観点からとらえると、本発明が適用される電力変換装置は、交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を抑制する抑制部を備える。さらに、供給される交流を整流して脈流を出力する整流部と、前記整流部の出力する脈流を平滑化して直流を生成する平滑化部と、を備える。さらにまた、前記平滑化部の出力する直流をスイッチングして、接続される負荷に供給する交流を出力するインバータ部を備える。
そして、前記抑制部は、前記電源線に流れるコモンモードの前記ノイズ電流を検出する電流検出手段を備える。また、前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段を備える。さらに、前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段を備える。
【００１０】
さらに、他の観点からとらえると、本発明が適用されるモータ装置は、交流を供給する電源線に流れるコモンモードのノイズ電流を抑制する抑制部を備える。また、供給される交流を整流して脈流を出力する整流部と、前記整流部の出力する脈流を平滑化して直流を生成する平滑化部と、を備える。さらにまた、前記平滑化部の出力する直流をスイッチングして、交流を出力するインバータ部と、前記インバータ部に接続され、当該インバータ部が出力する交流により駆動されるモータとを備える。
そして、前記抑制部は、前記電源線に流れるコモンモードの前記ノイズ電流を検出する電流検出手段を備える。また、前記電源線に直列に挿入された電源線コイルと、当該電源線コイルに磁気結合する結合コイルと、を有し、当該結合コイルに供給される電流により前記ノイズ電流を抑制するノイズ抑制手段を備える。さらに、前記電流検出手段により検出された前記ノイズ電流と、前記ノイズ抑制手段における前記結合コイルに発生する電圧と、から設定される電流を当該結合コイルに供給する電流供給手段を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、伝導性コモンモードノイズの周波数によるノイズ悪化が抑制された伝導性ノイズ抑制装置などを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態が適用されるモータ装置の一例を示す図である。
【図２】増幅部の回路構成の一例を示す図である。
【図３】コモンモードノイズの抑制効果を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態が適用されるモータ装置を示す図である。
【図５】第３の実施の形態が適用されるモータ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の実施の形態で説明するモータ装置は、例えばエアコンや冷蔵庫等の圧縮機に用いられる。
【００１４】
［第１の実施の形態］
（モータ装置）
図１は、第１の実施の形態が適用されるモータ装置１の一例を示す図である。モータ装置１は、中性相（Ｎ相）を備えた三相４線式の交流電源２に接続されている。ここでは、第一相から第三相を、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と表記する。なお、交流電源２からＲ相、Ｓ相、Ｔ相及びＮ相を供給する電源線を、Ｒ相の電源線１４１、Ｓ相の電源線１４２、Ｔ相の電源線１４３及びＮ相の電源線１４４と表記する。相を区別しない場合は電源線１４０と表記する。また、後述する第１のコイル部１１０及び第２のコイル部１２０におけるコイルが直列に挿入されていても同様に電源線１４０と表記する。
【００１５】
そして、モータ装置１は、電力変換装置１０とモータ（電動機）２０とを備える。
モータ２０は、後述するように電力変換装置１０におけるインバータ部４００が供給する三相交流で駆動される。
モータ２０は、例えば、ＤＣブラシレスモータである。なお、モータ２０は、他の三相交流モータであってもよい。
【００１６】
電力変換装置１０は、伝導性ノイズを抑制する抑制部１００、交流電源２から供給される交流を直流に整流する整流部２００を備える。また、電力変換装置１０は、整流部２００から出力された直流を平滑化する平滑化部３００を備える。そして、電力変換装置１０は、平滑化された直流を三相交流に変換して、モータ２０に供給するインバータ部４００を備える。
なお、図１に示すように、一部の端子は接地されている。なお、接地とは、基準電位に設定されることをいう。
【００１７】
電力変換装置１０において、交流電源２側から抑制部１００、整流部２００、平滑化部３００、インバータ部４００の順に接続されている。そして、インバータ部４００がモータ２０に接続されている。
【００１８】
抑制部１００は、主に伝導性コモンモードノイズ（以下では、コモンモードノイズと表記する。）を抑制するが、伝導性ノーマルモードノイズも抑制する。つまり、抑制部１００は、伝導性ノイズを抑制する。抑制部１００については、後に詳述する。
なお、抑制部１０は、伝導性ノイズ抑制装置の一例である。
【００１９】
整流部２００は、例えば６つの整流ダイオードＤ１〜Ｄ６から構成されるダイオードブリッジを備える。６つの整流ダイオードＤ１〜Ｄ６は、交流電源２から供給される交流を直流に整流する。整流ダイオードＤ１〜Ｄ６をそれぞれ区別しないときは、整流ダイオードＤと表記する。
【００２０】
平滑化部３００は、平滑コンデンサ（平滑キャパシタ）Ｃｓを備える。平滑コンデンサＣｓは、整流部２００が整流した直流の高電圧側の配線（図１における上側の配線）と基準電圧側の配線（図１における下側の配線）との間に接続されている。
【００２１】
インバータ部４００は、スイッチング素子Ｓｔと帰還ダイオードＤｆとをそれぞれ有する６つのスイッチング回路ＳＣ１〜ＳＣ６を備える。なお、スイッチング回路ＳＣ１〜ＳＣ６を区別しない場合には、スイッチング回路ＳＣと表記する。
そして、上アームのスイッチング回路ＳＣ１と下アームのスイッチング回路ＳＣ２とが直列接続され、接続点がモータ２０の端子に接続されている。そして、直列接続された上アームのスイッチング回路ＳＣ１と下アームのスイッチング回路ＳＣ２は、高電圧側の配線と基準電圧側の配線との間に設けられている。他のスイッチング回路ＳＣ３〜ＳＣ６も同様に接続されている。
なお、スイッチング素子Ｓｔには、例えば電力用の電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））などを用いうる。
【００２２】
ここで、第１の実施の形態が適用されるモータ装置１の動作を説明する。
商用の交流電源２は、伝導性ノイズを抑制する抑制部１００を介して、交流電圧を整流部２００に供給する。整流部２００は、ブリッジ状に接続された整流ダイオードＤ１〜Ｄ６により、交流電源２から供給された交流電圧を直流電圧に整流して脈流を生成する。平滑化部３００は、平滑コンデンサＣｓにより、整流部２００からの脈流を平滑化した直流を生成する。インバータ部４００は、スイッチング回路ＳＣにおけるスイッチング素子Ｓｔのオン・オフの制御により、平滑化部３００において平滑化された直流を交流に変換して、モータ２０に供給する。
なお、図１には、スイッチング素子Ｓｔのオン・オフを制御する制御部の記載を省略している。
【００２３】
（抑制部１００）
抑制部１００は、電源線１４０に流れるコモンモードノイズを検出し、検出したコモンモードノイズに関する信号に基づいたフィードバックにより、コモンモードノイズを抑制するアクティブ型の伝導性ノイズ抑制回路である。なお、抑制部１００に対して、交流電源２側を上流側、整流部２００側を下流側と表記する。
【００２４】
抑制部１００は、第１のコイル部１１０、第２のコイル部１２０及び電流供給部１３０を備える。第１のコイル部１１０、第２のコイル部１２０は、交流電源２側から、この順に電源線１４０に直列に接続されるように挿入されている。つまり、第１のコイル部１１０が交流電源２に接続され、第２のコイル部１２０が整流部２００に接続されている。
そして、電流供給部１３０は、第１のコイル部１１０（後述する検出コイルＬ１Ａ）と第２のコイル部１２０（後述する結合コイルＬ２Ａ）とを接続するように設けられている。なお、図１における電流供給部１３０は、電流供給部１３０の動作を説明するための概念図である。
第１のコイル部１１０は、電流検出手段の一例、第２のコイル部１２０は、ノイズ抑制手段の一例、電流供給部１３０は、電流供給手段の一例である。
【００２５】
第１のコイル部１１０は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の各電源線１４１〜１４４にそれぞれ直列に挿入（接続）されたコイル（巻線）Ｌ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎを備える。さらに、第１のコイル部１１０は、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎと磁気的に結合（磁気結合）して、コモンモードノイズを検出する検出コイルＬ１Ａを備える。
ここでは、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎをそれぞれ区別しないときは、コイルＬ１と表記する。なお、検出コイルＬ１Ａを含めて、コイルＬ１と表記することがある。
なお、コイルとは、インダクタを構成するように螺旋（ループ）状に巻かれた導線をいう。
コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、電源線コイルの一例である。
【００２６】
コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、電源線１４１〜１４４の一部を構成する導線（ワイヤ）であって、例えば１個のトロイダルコアに巻き回されて構成されている。トロイダルコアは、断面が円形の円環状（ドーナツ形状）のフェライトなどの磁性体で構成されている。トロイダルコアは鉄心と呼ばれることがある。なお、トロイダルコアは、円環状でなくともよく、四角形や三角形など多角形の枠状であってもよい。また、断面も四角形や三角形などの形状であってもよい。
【００２７】
そして、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、１個のトロイダルコアに互いに隣接するように巻き回されている。よって、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、相互に磁気結合している。なお、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、図１に“・”で示す極性になるように巻き回されている。
【００２８】
そして、検出コイルＬ１Ａは、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎに磁気結合するように設けられている。検出コイルＬ１Ａは、例えば、１個のトロイダルコアにコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎと隣接するよう巻き回されている。また、１個のトロイダルコアにコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎが互いに隣接するように巻き回され、検出コイルＬ１ＡがコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎに重なるように巻き回れてもよい。なお、検出コイルＬ１Ａは、図１に“・”で示す極性になるように巻き回されている。
検出コイルＬ１Ａの一方の端子は、後述する電流供給部１３０に接続されている。そして、他方の端子は、接地されている。
【００２９】
コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、前述したように、交流電源２から電流が流れる電源線１４１〜１４４の一部を構成する。よって、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、流れる電流に対応した太さの導線（ワイヤ）で構成されている。一方、検出コイルＬ１Ａは、後述するように、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎに流れるコモンモードノイズによって誘導（誘起）された電流が流れる。よって、検出コイルＬ１Ａは、コモンモードノイズによって誘導される電流が流せる（検出できる）太さの導線（ワイヤ）で構成されていればよい。ここでは、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎに流れるコモンモードノイズを、コモンモードノイズ電流と表記する。また、ノイズ電流と表記することがある。
なお、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、同じインダクタンスであるとよい。
【００３０】
コモンモードノイズ電流は、インバータ部４００のスイッチング素子Ｓｔのスイッチングにより、モータ２０などの浮遊容量を介して、接地に対して漏れた高周波の電流である。よって、コモンモードノイズ電流は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の電源線１４１〜１４４と接地（アース）との間で同じ方向に、同位相で流れる。
インダクタであるコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、高周波信号であるコモンモードノイズ電流に対して抵抗として働く。よって、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、コモンモードノイズを抑制（低減）する。しかし、コイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎは、コモンモードノイズを抑制しきれない。
【００３１】
コモンモードノイズ電流がコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎに流れると、トロイダルコアを介して検出コイルＬ１Ａにコモンモードノイズ電流に比例した電流を誘導する。
すなわち、第１のコイル部１１０と検出コイルＬ１Ａとは、電流トランスとして機能し、コモンモードノイズ電流を検出する検出トランスを構成する。
【００３２】
第２のコイル部１２０は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の各電源線１４１〜１４４にそれぞれ直列に挿入（接続）されたコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎを備える。さらに、第２のコイル部１２０は、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎと磁気結合する結合コイルＬ２Ａを備える。
ここでは、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎをそれぞれ区別しないときは、コイルＬ２と表記する。なお、結合コイルＬ２Ａを含めて、コイルＬ２と表記することがある。
コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、他の電源線コイルの一例である。
【００３３】
コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、電源線１４１〜１４４の一部を構成する導線（ワイヤ）であって、第１のコイル部１１０のコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎと同様である。つまり、他の１個のトロイダルコアに巻き回されて構成されている。よって、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、相互に磁気結合している。なお、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、図１に“・”で示す極性になるように巻き回されている。
【００３４】
そして、結合コイルＬ２Ａは、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに磁気結合するように設けられて、第１のコイル部１１０の検出コイルＬ１Ａと同様である。つまり、結合コイルＬ２Ａは、例えば、他の１個のトロイダルコアにコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎと隣接するよう巻き回されている。また、他の１個のトロイダルコアにコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎが互いに隣接するように巻き回され、結合コイルＬ２ＡがコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに重なるように巻き回れてもよい。なお、結合コイルＬ２Ａは、図１に“・”で示す極性になるように巻き回されている。
結合コイルＬ２Ａの一方の端子は、後述する電流供給部１３０に接続されている。そして、他方の端子は、接地されている。
【００３５】
コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、前述したように、交流電源２から電流が流れる電源線１４１〜１４４の一部を構成する。よって、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、流れる電流に対応した太さの導線（ワイヤ）で構成されている。一方、結合コイルＬ２Ａは、後述するように、電流供給部１３０で増幅された電流が流れる。よって、結合コイルＬ２Ａは、電流供給部１３０で増幅された電流を流せる太さの導線（ワイヤ）で構成されていればよい。
なお、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、同じインダクタンスであるとよい。
【００３６】
インダクタであるコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、第１のコイル部１１０におけるコイルＬ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎと同様に、コモンモードノイズ電流に対して抵抗として働く。よって、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎは、コモンモードノイズを抑制（低減）する。しかし、第１のコイル部１１０と同様に、第２のコイル部１２０でも、コモンモードノイズは抑制しきれない。
【００３７】
電流供給部１３０は、増幅回路１３１、１３２、加算回路１３３及び抵抗Ｒ０を備える。
増幅回路１３１の入力端子は、検出コイルＬ１Ａの一方の端子に接続されている。なお、検出コイルＬ１Ａの他方の端子は接地されている。
増幅回路１３２の入力端子は、結合コイルＬ２Ａの一方の端子に接続されている。なお、結合コイルＬ２Ａの他方の端子は接地されている。
加算回路１３３は二つの入力端子を備える。加算回路１３３は二つの入力端子のそれぞれに、増幅回路１３１の出力端子と増幅回路１３２の出力端子とが接続されている。加算回路１３３の出力端子は、抵抗Ｒ０の一方の端子に接続されている。
抵抗Ｒ０の他方の端子は、結合コイルＬ２Ａの一方の端子に接続されている。
【００３８】
抑制部１００の動作を説明する。
抑制部１００は、検出コイルＬ１Ａにて検出したコモンモードノイズ電流に基づいて、結合コイルＬ２Ａに流す電流を設定する。結合コイルＬ２Ａに流れる電流により、結合コイルＬ２Ａと磁気結合する第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに電流が誘導される。すなわち、結合コイルＬ２Ａに電流が流れることで、第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎを介して、電源線１４１〜１４４に電流が流れることになる。よって、電源線１４１〜１４４には、交流電源２からの電流に、結合コイルＬ２Ａにより誘導された電流が重畳される。すなわち、電源線１４１〜１４４のインピーダンスが変化したと同様になる。このとき、結合コイルＬ２Ａにより誘導される電流の向きを、コモンモードノイズ電流に対して逆向きとすることで、コモンモードノイズ電流が抑制される。
【００３９】
そして、後述するように、結合コイルＬ１Ａに発生する電圧が電流供給部１３０にフィードバックされるので、結合コイルＬ２Ａにより第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流は、コモンモードノイズ電流に追従する。すなわち、結合コイルＬ２Ａにより第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流は、コモンモードノイズ電流の大きさ、周波数及び位相に追従する。結合コイルＬ２Ａにより第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流は、コモンモードノイズ電流との間において位相差が生じにくく、周波数依存性が抑制される（小さい）。よって、コモンモードノイズ電流が効率的に抑制され、コモンモードノイズ電流以外の電流を阻害しにくい。
一方、第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流とコモンモードノイズ電流との間において位相差が生じると、周波数によりノイズを逆に悪化させてしまう。特に高周波成分において、ノイズを逆に悪化させてしまう。
つまり、第２のコイル部１２０のコイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流とコモンモードノイズ電流との間において位相差を生じにくくすることにより、周波数によるノイズ悪化が抑制される。
【００４０】
ここでは、結合コイルＬ２Ａにコモンモードノイズ電流を抑制する電流を流すために、次のようにしている。
まず、第１のコイル部１１０において、検出コイルＬ１Ａが、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の電源線１４１〜１４４におけるコモンモードノイズ電流を検出する。検出コイルＬ１Ａに現れる電圧ＶＣＴ（以下では、検出電圧ＶＣＴと表記する。）が、電流供給部１３０の増幅回路１３１の入力端子に入力する。増幅回路１３１は、入力端子に入力した検出電圧ＶＣＴをα倍（増幅率α）した出力α・ＶＣＴを出力端子から出力する。
【００４１】
一方、結合コイルＬ２Ａの両端間に現れる電圧ＶＬ（以下では、結合電圧ＶＬと表記する。）が、増幅回路１３２の入力端子に入力される。増幅回路１３２は、入力端子に入力した結合電圧ＶＬをβ倍（増幅率β）した出力β・ＶＬを出力端子から出力する。
【００４２】
加算回路１３３は、増幅回路１３１の出力α・ＶＣＴと増幅回路１３２の出力β・ＶＬとを加算して、出力Ｖ０を出力する。すなわち、出力Ｖ０は、式（１）で表される。
ここで、抵抗Ｒ０を電流Ｉ０が流れるとする。すると、電流Ｉ０は、式（２）で表される。
式（１）と式（２）とから、電流Ｉ０は、式（３）で表される。
【００４３】
【数１】
2018191443.tif 000004
2018191443.tif 000005
2018191443.tif 000006
【００４４】
ここで、β＝１とすると、式（３）は、式（４）となる。電流Ｉ０は、結合電圧ＶＬに依存しない。すなわち、電流Ｉ０は、電流源から出力される電流（定電流）となる。つまり、電流供給部１３０は、電流源（定電流源）として機能する。
【００４５】
【数２】
2018191443.tif 000007
【００４６】
このように電流供給部１３０が電流源として機能することで、結合コイルＬ２Ａは、電源線１４１〜１４４の負荷にならない。よって、電源線１４１〜１４４のインピーダンスが低下しにくく、電源線１４１〜１４４のインピーダンスに影響を与えにくい。つまり、結合電圧ＶＬが変動しても、結合コイルＬ２Ａに流れる電流の変動が抑制される。よって、コイルＬ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎに誘導される電流の変動が抑制される。
これに対して、電圧源により結合コイルＬ２Ａに電流を流そうとすると、結合コイルＬ２Ａのインピーダンスを小さくすることが必要となる。よって、結合コイルＬ２Ａは、交流的に接地されることになり、電源線１４１〜１４４のインピーダンスを低下させてしてしまう。
【００４７】
以上説明したように、第１の実施の形態では、抑制部１００を設けて、第１のコイル部１１０の検出コイルＬ１Ａによってコモンモードノイズ電流を検出する。そして、第２のコイル部１２０の結合コイルＬ２Ａにコモンモードノイズ電流を抑制するための電流を流すことで、コモンモードノイズ電流を抑制する。しかも、抑制部１００の電流供給部１３０を電流源として機能させることで、結合コイルＬ２Ａに誘導される結合電圧ＶＬに依存せずに、電流Ｉ０が流せるようにしている。
【００４８】
図２は、電流供給部１３０の回路構成の一例を示す図である。
ここでは、抑制部１００の第１のコイル部１１０における検出コイルＬ１Ａの両端子間に、抵抗Ｒ１を設けている。抵抗Ｒ１により、検出コイルＬ１Ａに流れる電流を電圧に変換する。
また、抑制部１００の第２のコイル部１２０における結合コイルＬ２Ａの両端子間に、直列接続された抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１とで構成されるスナバ回路を設けている。スナバ回路は、抑制部１００が抑制の対象とするコモンモードノイズ電流の周波数帯域より高い周波数帯域におけるノイズを除去する。
【００４９】
さらに、電流供給部１３０には、電源回路（不図示）から、＋の電圧（＋Ｖ）と−の電圧（−Ｖ）とが供給されている。つまり、電流供給部１３０は、＋の電圧（＋Ｖ）と−の電圧（−Ｖ）とが供給されることで動作する。以下では、＋の電圧（＋Ｖ）を電源（＋Ｖ）と、−の電圧（−Ｖ）を電源（−Ｖ）と表記する。
【００５０】
電流供給部１３０は、図１における増幅回路１３１と増幅回路１３２とを含む増幅回路１３４、抵抗Ｒ０及び演算増幅器ＯＰ１、２を備える。なお、増幅回路１３４は、電流出力回路１３５を含む。
【００５１】
演算増幅器ＯＰ１の−で示す反転入力端子（以下では−入力端子と表記する。）は、演算増幅器ＯＰ１の出力端子に接続されている。また、＋で示す非反転入力端子（以下では＋入力端子と表記する。）は、結合コイルＬ２Ａの一方の端子に接続されている。つまり、演算増幅器ＯＰ１には、結合コイルＬ２Ａに生じた結合電圧ＶＬが入力する。演算増幅器ＯＰ１は、増幅率１のボルテージフォロア回路を構成し、入力インピーダンスを高くし、回路間を分離する。ここでは、演算増幅器ＯＰ１の出力も結合電圧ＶＬと表記する。
演算増幅器ＯＰ２の−入力端子は、演算増幅器ＯＰ２の出力端子に接続されている。また、＋入力端子は、検出コイルＬ１Ａの一方の端子に接続されている。つまり、演算増幅器ＯＰ２には、検出コイルＬ１Ａに生じた検出電圧ＶＣＴが入力する。演算増幅器ＯＰ２は、増幅率１のボルテージフォロア回路を構成し、入力インピーダンスを高くし、回路間を分離する。ここでは、演算増幅器ＯＰ２の出力も検出電圧ＶＣＴと表記する。
【００５２】
増幅回路１３４は、演算増幅器ＯＰ３、抵抗Ｒ３〜Ｒ６及び電流出力回路１３５を備える。なお、電流出力回路１３５については、後述する。
演算増幅器ＯＰ３の＋入力端子は、抵抗Ｒ３を介して演算増幅器ＯＰ２の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して演算増幅器ＯＰ１の出力端子に接続されている。−入力端子は、抵抗Ｒ５を介して接地されるとともに、抵抗Ｒ６を介して演算増幅器ＯＰ３の出力端子に接続されている。つまり、演算増幅器ＯＰ３は、非反転増幅器として機能し、＋入力端子に、演算増幅器ＯＰ１の出力（結合電圧ＶＬ）と演算増幅器ＯＰ２の出力（検出電圧ＶＣＴ）とが加算された信号が入力される。
なお、図１における増幅率αは、式（５）で表され、増幅率βは、式（６）で表される。
そして、増幅率βが１となるように、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６が設定されている。
【００５３】
【数３】
2018191443.tif 000008
2018191443.tif 000009
【００５４】
電流出力回路１３５は、演算増幅器ＯＰ４、ｐｎｐバイポーラトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２（以下では、トランジスタｐｎｐＴｒ１、ｐｎｐＴｒ２と表記する。）、ｎｐｎバイポーラトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２（以下では、トランジスタｎｐｎＴｒ１、ｎｐｎＴｒ２と表記する。）及び抵抗Ｒ７〜Ｒ１６を備える。
演算増幅器ＯＰ４の＋入力端子は、演算増幅器ＯＰ３の出力端子に接続されている。−入力端子は、電流出力回路１３５の出力端子（後述する抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６との接続点）に接続されている。つまり、演算増幅器ＯＰ４は、ボルテージフォロア回路を構成し、演算増幅器ＯＰ４から出力される電圧を、増幅率１で出力する。すなわち、演算増幅器ＯＰ４は、入力インピーダンスを高くし、回路間を分離する。
【００５５】
トランジスタｐｎｐＴｒ１のコレクタとトランジスタｎｐｎＴｒ１のコレクタとが接続されている。また、トランジスタｎｐｎＴｒ２のエミッタとトランジスタｐｎｐＴｒ２のエミッタとが接続されている。
トランジスタｐｎｐＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ７を介して演算増幅器ＯＰ４の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介して電源（＋Ｖ）に接続されている。トランジスタｎｐｎＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ９を介して演算増幅器ＯＰ４の出力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ１０を介して電源（−Ｖ）に接続されている。
トランジスタｐｎｐＴｒ１のエミッタは、抵抗Ｒ１１を介してトランジスタｎｐｎＴｒ２のベースに接続されるとともに、抵抗Ｒ１２を介して電源（＋Ｖ）に接続されている。トランジスタｎｐｎＴｒ１のエミッタは、抵抗Ｒ１３を介してトランジスタｐｎｐＴｒ２のベースに接続されるとともに、抵抗Ｒ１４を介して電源（−Ｖ）に接続されている。
【００５６】
トランジスタｎｐｎＴｒ２のエミッタは、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６を介して、トランジスタｐｎｐＴｒ２のエミッタと接続されている。トランジスタｎｐｎＴｒ２のコレクタは、電源（＋Ｖ）に接続されている。トランジスタｐｎｐＴｒ２のコレクタは、電源（−Ｖ）に接続されている。
【００５７】
抵抗Ｒ０の一方の端子は、抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６との接続点に接続されるとともに、演算増幅器ＯＰ４の−入力端子に接続されている。抵抗Ｒ０の他方の端子は、結合コイルＬ２Ａの一方の端子に接続されている。
【００５８】
電流供給部１３０の動作を説明する。
電源線１４０をコモンモードノイズ電流が流れることにより検出コイルＬ１Ａに生じた検出電圧ＶＣＴは、増幅率１の演算増幅器ＯＰ２に入力する。
一方、結合コイルＬ２Ａに生じた結合電圧ＶＬは、増幅率１の演算増幅器ＯＰ１に入力する。ここでは、演算増幅器ＯＰ１の出力も結合電圧ＶＬと表記する。
増幅回路１３４において、検出電圧ＶＣＴと結合電圧ＶＬとが抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して、検出電圧ＶＣＴと結合電圧ＶＬとが加算され、加算された電圧が演算増幅器ＯＰ３に入力する。
【００５９】
そして、演算増幅器ＯＰ３の出力が、演算増幅器ＯＰ４の＋入力端子に入力する。演算増幅器ＯＰ４の出力が、トランジスタｐｎｐＴｒ１及びトランジスタｎｐｎＴｒ１のそれぞれのベースに入力する。すると、ｐｎｐＴｒ１及びトランジスタｎｐｎＴｒ１のそれぞれは、常にオン状態になる。しかし、それぞれのオン状態（オン抵抗）は、演算増幅器ＯＰ４の出力に応じて設定される。よって、抵抗Ｒ１２、トランジスタｐｎｐＴｒ１、トランジスタｎｐｎＴｒ１、抵抗Ｒ１４を経由する電流路が形成される。そして、抵抗Ｒ１２とトランジスタｐｎｐＴｒ１のエミッタとの接続点の電圧、及び、トランジスタｎｐｎＴｒ１のエミッタと抵抗Ｒ１４との接続点の電圧が設定される。
つまり、トランジスタｐｎｐＴｒ１、トランジスタｎｐｎＴｒ１、抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０で構成される回路は、演算増幅器ＯＰ４の出力の波形の歪曲を改善するために設けられている。なお、演算増幅器ＯＰ４の出力の波形の歪曲が問題にならない場合には、演算増幅器ＯＰ４の出力の波形の歪曲を改善するための回路を設けることを要しない。
【００６０】
そして、トランジスタｎｐｎＴｒ２とトランジスタｐｎｐＴｒ２とは、プッシュプル回路を構成する。よって、トランジスタｎｐｎＴｒ２のベース及びトランジスタｐｎｐＴｒ２のベースが共に＋になると、トランジスタｎｐｎＴｒ２がオンになり、トランジスタｐｎｐＴｒ２がオフになる。これにより、電流Ｉ０が電源（＋Ｖ）からトランジスタｎｐｎＴｒ２、抵抗Ｒ１５、抵抗Ｒ０及び結合コイルＬ２Ａを経由して接地へと流れる。
逆に、トランジスタｎｐｎＴｒ２のベース及びトランジスタｐｎｐＴｒ２のベースが共に−になると、トランジスタｎｐｎＴｒ２がオフになり、トランジスタｐｎｐＴｒ２がオンになる。これにより、接地から、結合コイルＬ２Ａ、抵抗Ｒ０、抵抗Ｒ１６、トランジスタｐｎｐＴｒ２を経由して、電源（−Ｖ）へと流れる。
【００６１】
なお、図２に示した電流供給部１３０の回路構成は、一例であって、他の回路構成を用いてもよい。すなわち、結合コイルＬ２Ａに生じる電圧を帰還させるとともに、結合コイルＬ２Ａに電流源から電流を供給するものであればよい。
【００６２】
図３は、コモンモードノイズの抑制効果を説明する図である。図３には、図２に示した抑制部１００を備える場合（抑制部有）と、抑制部１００を備えない場合（抑制部無）とを示している。横軸は、周波数、縦軸はノイズレベルである。
ここでは、図２に示した抑制部１００をシミュレーションし、コモンモードノイズの抑制効果を調べた。ノイズ源として、３００ｋＨｚの信号を生成する回路を用いた。
図３に示すように、抑制部１００を備えることで、３００ｋＨｚのノイズレベルが２５．８ｄＢ低減している。
【００６３】
［第２の実施の形態］
図１に示した第１の実施の形態のモータ装置１は、三相４線式の交流電源２から交流が供給された。第２の実施の形態のモータ装置１は、三相３線式の交流電源２から交流が供給される。
図４は、第２の実施の形態が適用されるモータ装置１を示す図である。
図４に示すように、第２の実施の形態のモータ装置１は、図１のモータ装置１において、Ｎ相の電源線１４４を備えない。すなわち、三相３線式の交流電源２に対応する。他の構成は、図１に示した第１の実施の形態が適用されるモータ装置１と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６４】
三相３線式の交流電源２を用いるモータ装置１でも、第１の実施の形態で説明したように、抑制部１００を備えることにより、伝導性ノイズが抑制される。
【００６５】
［第３の実施の形態］
第１の実施の形態が適用されるモータ装置１及び第２の実施の形態が適用されるモータ装置１は、三相の交流電源２から交流が供給された。これに対して、第３の実施の形態が適用されるモータ装置１は、単相２線式の交流電源２から交流が供給される。
図５は、第３の実施の形態が適用されるモータ装置１を示す図である。
図５に示すように、第３の実施の形態が適用されるモータ装置１は、図１のモータ装置１において、Ｒ相、Ｓ相をＸ相、Ｙ相とし、Ｔ相、Ｎ相を備えない。そして、整流部２００は、４個の整流ダイオードＤ１〜Ｄ４を備える。すなわち、単相２線式の交流電源２に対応する。他の構成は、図１に示した第１の実施の形態が適用されるモータ装置１と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。なお、ＲをＸに、ＳをＹに置き換えている。
【００６６】
単相２線式の交流電源２を用いるモータ装置１でも、第１の実施の形態で説明したように、抑制部１００を備えることにより、伝導性ノイズが抑制される。
【００６７】
第１の実施の形態から第３の実施の形態が適用されるモータ装置１や電力変換装置１０では、交流電源２と整流部２００との間に抑制部１００を設けた。インバータ部４００とモータ２０との間に抑制部１００を設けてもよい。すなわち、抑制部１００は、インバータ部４００とモータ２０との間の交流を供給する電源線に設ければよい。
【００６８】
第１の実施の形態から第３の実施の形態において示したモータ装置１及び電力変換装置１０は、一例である。よって、モータ装置１は、説明した以外の電子部材（抵抗、コンデンサ、コイルなど）や回路を含んで構成されていてもよい。
【００６９】
第１の実施の形態から第３の実施の形態では、モータ装置１及び電力変換装置１０において、伝導性ノイズを抑制する抑制部１００を説明した。
しかし、伝導性ノイズを抑制する抑制部１００は、モータ装置１又は電力変換装置１０以外の伝導性ノイズを発生する装置に適用されてもよい。
【００７０】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施の形態の組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００７１】
１…モータ装置、２…交流電源、１０…電力変換装置、２０…モータ（電動機）、１００…抑制部、１１０…第１のコイル部、１２０…第２のコイル部、１３０…電流供給部、１３１、１３２、１３４…増幅回路、１３３…加算回路、１３５…電流出力回路、１４０、１４１、１４２、１４３、１４４…電源線、２００…整流部、３００…平滑化部、４００…インバータ部、α、β…増幅率、Ｃ１…コンデンサ、Ｃｓ…平滑コンデンサ、Ｄ、Ｄ１〜Ｄ６…整流ダイオード、Ｄｆ…帰還ダイオード、Ｉ０…電流、Ｌ１、Ｌ１Ｒ、Ｌ１Ｓ、Ｌ１Ｔ、Ｌ１Ｎ、Ｌ２、Ｌ２Ｒ、Ｌ２Ｓ、Ｌ２Ｔ、Ｌ２Ｎ…コイル（巻線）、Ｌ１Ａ…検出コイル、Ｌ２Ａ…結合コイル、ＯＰ１〜ＯＰ４…演算増幅器、Ｒ０、Ｒ１〜Ｒ１６…抵抗、ＳＣ、ＳＣ１〜ＳＣ６…スイッチング回路、Ｓｔ…スイッチング素子、＋Ｖ、−Ｖ…電源、ｎｐｎＴｒ１、ｎｐｎＴｒ２、ｐｎｐＴｒ１、ｐｎｐＴｒ２…（バイポーラ）トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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