(57)【要約】      （修正有）【課題】帰線電流のノイズ成分を抑圧しつつ鉄道車両に搭載する装置全体の小型化を図る。【解決手段】架線００１から電圧を集電するパンタグラフ００２と，パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタ００３と第１のキャパシタ００５を接続して構成した第１のローパスフィルタと，第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータ００６と，第１のインバータにより制御される誘導電動機００７とを備え，誘導電動機により駆動される鉄道車両に搭載する，アクティブフィルタ装置である。この装置は、第１のキャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出器００８と，電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部００９と，制御信号に基づきインバータ動作する第２のインバータ０１０と，第２のインバータの出力端子と第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタ００４を備える。【選択図】図２
2019110652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線から電圧を集電するパンタグラフと，前記パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，前記第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，前記第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，前記誘導電動機により駆動される鉄道車両であって，アクティブフィルタ装置をさらに備え，
該アクティブフィルタ装置は，
前記第１のキャパシタの端子間電圧を絶縁して検出する電圧検出器と，
前記電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，
前記制御信号に基づきインバータ動作する第２のインバータと，
前記第２のインバータの出力端子と前記第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備えることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
ミラー効果により前記第２のキャパシタの容量値を等価的に増大することを特徴とする、請求項１記載の鉄道車両。
【請求項３】
前記第２のインバータが前記第１のキャパシタの端子間電圧をＡ倍した場合に，ミラー効果により前記第２のキャパシタの容量値を等価的に（１＋Ａ）倍することを特徴とする、請求項２記載の鉄道車両。
【請求項４】
前記第２のインバータの出力端子と前記第２のキャパシタの間に，第２のローパスフィルタを挿入することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項５】
前記電圧検出器は，前記第１のキャパシタの高電位端子に入力される電流の値を測定する電流計を備えることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項６】
前記パンタグラフの出力の交流電圧を整流するトランスとコンバータを備えることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【請求項７】
前記第２のインバータは、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの帯域の一部あるいは全部に対して前記第１のキャパシタの端子間電圧の増幅を行なう、請求項１記載の鉄道車両。
【請求項８】
前記第２のインバータは、５ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で動作する、請求項１記載の鉄道車両。
【請求項９】
架線から電圧を集電するパンタグラフと，前記パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，前記第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，前記第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，前記誘導電動機により駆動される鉄道車両に搭載する，アクティブフィルタ装置であって，
前記第１のキャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出器と，
前記電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，
前記制御信号に基づきインバータ動作する第２のインバータと，
前記第２のインバータの出力端子と前記第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備えることを特徴とする鉄道車両用アクティブフィルタ装置。
【請求項１０】
前記第２のインバータの出力電圧は前記第１のキャパシタの端子間電圧のＡ倍であり，ミラー効果により前記第２のキャパシタの容量値を等価的に（１＋Ａ）倍することを特徴とする、請求項９記載の鉄道車両用アクティブフィルタ装置。
【請求項１１】
前記第２のインバータは、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの帯域の一部あるいは全部に対して前記第１のキャパシタの端子間電圧の増幅を行なう、請求項９記載の鉄道車両用アクティブフィルタ装置。
【請求項１２】
前記第２のインバータは、５ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で動作する、請求項９記載の鉄道車両用アクティブフィルタ装置。
【請求項１３】
架線から電圧を集電するパンタグラフと，前記パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，前記第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，前記第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，前記誘導電動機により駆動される鉄道車両と，
前記第１のキャパシタの低電圧側に電気的に接続されるか、あるいは、前記架線にトランスを介して電気的に接続されるレールと，
前記レールに電気的に接続される保安装置と，
を備える鉄道システムにおいて，
前記鉄道車両はアクティブフィルタ装置を搭載し，
該アクティブフィルタ装置は，
前記第１のキャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出器と，
前記電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，
前記制御信号に基づき前記第１のキャパシタの端子間電圧をＡ倍する第２のインバータと，
前記第２のインバータの出力端子と前記第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備える，
鉄道システム。
【請求項１４】
前記第２のインバータは，前記保安装置が使用する信号帯域を含む信号帯域をＡ倍する，請求項１３記載の鉄道システム。
【請求項１５】
前記第２のインバータは，前記保安装置が使用する信号帯域を含まない、５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下のスイッチング周波数で動作する，請求項１３記載の鉄道システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変電圧・可変周波数インバータ制御の誘導電動機により駆動する，鉄道車両の運転時における誘導障害抑制技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は，誘導電動機を可変電圧・可変周波数インバータ(以下「ＶＶＶＦインバータ」という)により制御する代表的な鉄道車両制御装置の主回路構成である。この回路では，架線００１からパンタグラフ００２により集電した直流電圧は，インダクタ００３及びキャパシタ００５を接続して構成したＬＣローパスフィルタ回路１０１を介して，ＶＶＶＦインバータ００６に給電される。そして，このＶＶＶＦインバータ００６により，直流電圧を可変電圧・可変周波数の三相交流に変換して，誘導電動機００７を制御している。
【０００３】
鉄道車両においては，ＶＶＶＦインバータ００６に使用したスイッチング素子により断続制御された電流に起因する，誘導障害を考慮する必要がある。すなわち低周波から高周波までの幅広い可変周波数運転を行う際に生ずる帰線電流ｉが，図１に示す如く車輪０１１を経由してレール０１２に流れる。この帰線電流ｉに含まれる高調波電流の誘導は，信号機や踏切等の各種保安設備１００に影響を与える可能性がある。このため，例えば帰線電流ｉに含まれる交流成分が５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの商用周波数帯の場合は，これを例えば０.７Ａ以下に抑える必要がある。
【０００４】
従来のＶＶＶＦインバータ制御の誘導電動機により駆動する鉄道車両では，帰線電流に含まれる交流成分を低減するために，直流入力側にインダクタとコンデンサを用いたＬＣローパスフィルタが用いられている（例えば特許文献１の図１１参照）。しかし，この方式により商用周波数帯の交流成分を前記の値以下に低減するためには，インダクタ及びコンデンサの値を大きくする必要がある。ただし、鉄道車両の場合は高耐圧，大容量のものが必要となりインダクタ及びコンデンサの値を大きくすると各々の体積が増加する。さらに，これらを取り付けるスペースに制約がある。
【０００５】
よって、従来のＬＣローパスフィルタでは、帰線電流に含まれる交流成分、特に商用周波数帯以下の成分を減衰するためには大容量のインダクタとコンデンサが必要となり、重量的、空間的、経済的に車両用としては不利となる点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１-９８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のアクティブフィルタ装置は，ＶＶＶＦインバータにより制御する場合に発生する帰線電流に含まれる特定周波数のリップル電流を，大型で大容量のフィルタ用のリアクトルやコンデンサを用いることなく低減するため，鉄心が入ったトランスを用いている（特許文献１の図１参照）。
【０００８】
しかし、鉄道車両の場合，帰線電流に例えば５００Ａ程の電流が流れるため，追加したトランスの磁気飽和を防ぐためには、トランスの体積を増加させる必要がある。
【０００９】
よって，鉄道車両に搭載する装置全体の小型化が十分に行なえない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の好ましい一側面は、架線から電圧を集電するパンタグラフと，パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，誘導電動機により駆動される鉄道車両であって，アクティブフィルタ装置をさらに備えるものである。アクティブフィルタ装置は，第１のキャパシタの端子間電圧を絶縁して検出する電圧検出器と，電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，制御信号に基づきインバータ動作する第２のインバータと，第２のインバータの出力端子と第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備える。
【００１１】
本発明の好ましい他の一側面は、架線から電圧を集電するパンタグラフと，パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，誘導電動機により駆動される鉄道車両に搭載する，アクティブフィルタ装置である。この装置は、第１のキャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出器と，電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，制御信号に基づきインバータ動作する第２のインバータと，第２のインバータの出力端子と第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備える。
【００１２】
本発明の好ましい他の一側面は、架線から電圧を集電するパンタグラフと，パンタグラフの出力電圧の交流成分を抑圧するインダクタと第１のキャパシタを接続して構成した第１のローパスフィルタと，第１のローパスフィルタの出力電圧を交流に変換する第１のインバータと，第１のインバータにより制御される誘導電動機とを備え，誘導電動機により駆動される鉄道車両と，第１のキャパシタの低電圧側に電気的に接続されるか、あるいは、架線にトランスを介して電気的に接続されるレールと，レールに電気的に接続される保安装置と，を備える鉄道システムである。このシステムでは、鉄道車両はアクティブフィルタ装置を搭載し，該アクティブフィルタ装置は，第１のキャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出器と，電圧検出器の出力信号を用いて制御信号を生成するアクティブフィルタ制御部と，制御信号に基づき第１のキャパシタの端子間電圧をＡ倍する第２のインバータと，第２のインバータの出力端子と第１のキャパシタの高電位端子に接続された第２のキャパシタを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、帰線電流のノイズ成分を抑圧しつつ鉄道車両に搭載する装置全体の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】鉄道車両の主回路構成を示す回路図。
【図２】実施例の鉄道車両の主回路構成とアクティブフィルタ装置を示す回路図。
【図３】第２のインバータ構成の例を示す回路図。
【図４】第２のインバータ構成の他の例を示す回路図。
【図５】非線形アンプを用いたアクティブフィルタの帰線電流の周波数特性を示すグラフ図。
【図６】第２の実施例の鉄道車両の主回路構成とアクティブフィルタ装置を示す回路図。
【図７】第３の実施例の鉄道車両の主回路構成とアクティブフィルタ装置を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特性の数以上でも以下でもよい。
【００１６】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１７】
以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、重複する説明は省略することがある。同一あるいは同様な機能を有する要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、複数の要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
【００１８】
本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数、順序、もしくはその内容を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。
【００１９】
図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００２０】
以下で説明する実施例では、キャパシタとインバータを用いて，キャパシタの容量値を等価的に増加させるミラー効果を利用して、受動素子を小型化しても共振周波数を維持，または低下させる構成が説明される。そのような構成により，ＬＣローパスフィルタを小型化しても，誘導障害を抑制することができる。
【実施例１】
【００２１】
図２に本発明の電気車用アクティブフィルタ装置の一実施例を示す。図１と同様の構成は同一の符号を付し、説明は省略する。図２に示すように，アクティブフィルタ装置は電圧センサ００８と，アクティブフィルタ制御部００９と，第２のインバータ０１０と，第２のキャパシタ００４を備えている。
【００２２】
電圧センサ００８は第１のキャパシタ００５（例えば容量１０ｍＦ)の端子間電圧を，例えば変圧器を用いて電気的に絶縁し検出する。制御系では高電圧を扱うのは望ましくないため、絶縁を使用して信号電圧レベルを下げる。そして、後の第２のインバータ０１０で電圧レベルを戻す。
【００２３】
電圧センサ００８の出力電圧は，アクティブフィルタ制御部００９によりアナログ回路またはディジタル回路により信号処理される。例えば２０Ｈｚから１００Ｈｚの電圧をマイコン，ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array），あるいはアナログ回路などのバンドパスフィルタにより抽出し、抽出した周波数帯域の信号に利得を持たせる。さらに利得をもった信号はＰＷＭ（パルス幅変調）されアクティブフィルタ制御部００９から出力される。
【００２４】
ここで、本実施例のアクティブフィルタは、バンドパスフィルタが抽出する２０Ｈｚから１００Ｈｚの周波数成分がレール０１２に流れることを抑制する。特にレール０１２に接続される信号機等の保安設備１００は、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の信号、例えば２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚの帯域の使用が想定されるため、この帯域の交流成分を仕様値以下にする必要がある。そのため、この交流成分をレール０１２に流さないようにすることが、保安設備１００の動作精度を向上させるために重要である。具体的には、２０Ｈｚから１００Ｈｚの帯域の周波数成分の少なくとも一部、あるいは全部に対してフィルタリングを行なうため、第２のインバータは当該帯域の一部あるいは全部に対して増幅を行なう。
【００２５】
なお、本実施例では、架線００１は直流電圧を使用することにしているが、直流架線は実際には交流を直流に整流した電圧が送電されているため、直流の他に多少の交流成分を含む。さらに、第１のインバータ００６が駆動すると第１のキャパシタ００５の電圧が変動して、レール０１２に交流成分が流れる。つまり、レール０１２に交流成分を流すノイズ源は厳密には２つあり、架線００１と第１のインバータ００６であるといえる。
【００２６】
アクティブフィルタ制御部００９の出力パルス電圧は，スイッチング素子を駆動するゲートドライバーを含めた第２のインバータ０１０に入力される。第２のインバータ０１０は端子間電圧をＡ倍する増幅器である。
【００２７】
図３は第２のインバータ０１０の構成例を示す回路図である。図３で示す第２のインバータ０１０Ａは，半導体素子２０１がフルブリッジ構成となっている。アクティブフィルタ制御部００９からの制御信号は、半導体素子２０１のスイッチング動作を制御して，所望の波形を出力端子３００から第２のキャパシタ００４に出力する。
【００２８】
図３のフルブリッジ構成を第２のインバータ０１０として用いる場合、フルブリッジ構成のインバータ出力パルスは接地を基準に正電圧と負電圧を出力できるため，インバータ電源２０２は１つでよい。また、出力パルスに含まれるスイッチングノイズを低減するためにＬＣフィルタ２０３を備えている。
【００２９】
図４は第２のインバータ０１０の他の構成例を示す回路図である。図４で示す第２のインバータ０１０Ｂは，半導体素子３０１がハーフブリッジ構成となっている。図４のハーフブリッジ構成を第２のインバータ０１０として用いる場合、ハーフブリッジ構成のインバータ出力パルスは接地を基準に正電圧と負電圧を出力するためにインバータ電源３０２が２つ必要となる。また、電流を平滑化するためにインダクタ３０３を用いている。
【００３０】
図２において、第２のインバータ０１０の出力は第２のキャパシタ００４に接続されている。第２のインバータ０１０は電力をＡ倍増幅したとする。このときの第２のキャパシタ００４のインピーダンスＺｃ２を計算するとＺｃ２＝１／（Ｃ２×（１＋Ａ））と示すことができる。なお，Ｃ２は第２のキャパシタ００４の容量値である。計算したＺｃ２からわかるように，第２のキャパシタの容量値が（１＋Ａ）倍されていることがわかる。つまり，第２のキャパシタ００４の容量値は等価的に（１＋Ａ）倍にすることができる。この第２のキャパシタ００４の容量値が（１＋Ａ）倍となる効果は、ミラー効果として知られている。ミラー効果によると、インバータの入力と出力の間にあるキャパシタは、インバータの電圧利得Ａの値を乗じた大きさのキャパシタを入力とグラウンドの間に挿入した場合と等価であると言うことができる。
【００３１】
ここで第２のインバータ０１０は図３，図４に示したようにスイッチングにより信号を増幅する非線形アンプとなっている。一般的にミラー効果を用いる回路では容量を増幅する第２のキャパシタ００４に線形アンプを接続する。その理由は、非線形アンプは出力パルスに容量を増幅させる信号とスイッチングノイズを含み、このスイッチングノイズは周辺回路等に影響を及ぼすからである。ただし、鉄道インバータにおいて信号装置の最大高域仕様（最も高域にある仕様）は４２ｋＨｚであり適当なスイッチング周波数を選択することで、スイッチングノイズが信号装置に影響を与えることを避けることができる。よって、第２のインバータ０１０では非線形アンプを用いたミラー効果を適用することができる。
【００３２】
先に述べたように、本実施例では、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの信号のレール０１２への漏洩を低減する。レール０１２に接続されている保安設備１００で用いられる重要な帯域は、例えば２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚである。第２のインバータ０１０のスイッチングによる当該帯域への影響を考慮すると、第２のインバータ０１０で好ましいスイッチング周波数の条件は２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚよりも十分に（例えば１０〜５０倍以上）高域に離れており、かつ信号装置の仕様がない５ｋＨｚ以上で実用的な２０ｋＨｚ以下である、例えば８.６ｋＨｚや１７.３ｋＨｚが挙げられる。
【００３３】
図５は、第２のインバータ０１０に非線形アンプを用いたアクティブフィルタを用いた場合の、帰線電流ｉの周波数特性を示す。データ５０１は第１のキャパシタ００５を小型化し、アクティブフィルタを採用しない場合のデータである。データ５０２は、第１のキャパシタ００５を小型せずに、アクティブフィルタを採用しない場合のデータである。データ５０３は、第１のキャパシタ００５を小型し、アクティブフィルタを採用した場合のデータである。
【００３４】
フィルタを小型化，例えばキャパシタを小型化すると帰線電流の交流成分は増加し、周辺の信号装置に影響する可能性がある。しかし、フィルタを小型化してもアクティブフィルタを用いることで帰線電流ｉの交流成分を低減することができる。図５によれば、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数成分が抑圧されていることが分かる。例えばキャパシタ小型化によるキャパシタンス低減量をアクティブフィルタで補償することで，データ５０２とデータ５０３の比較から明らかなように，帰線電流ｉの交流成分はフィルタ小型化前と同等の帰線電流となる。
【００３５】
なお、第２のキャパシタ００４と第１のキャパシタ００５の両方を備えることが、本実施例では望ましい。その理由は、第２のキャパシタ００４の周波数特性が悪い場合には、第２のインバータ０１０のスイッチングによる高周波電流が出力される。その場合、当該高周波電流を遮断するために、アクティブフィルタを用いない第１のキャパシタ００５を同時に備えることが望ましいからである。
【００３６】
本実施例によれば，ローパスフィルタを構成しているキャパシタを小型化し，キャパシタの容量値が低下しても，アクティブフィルタにより等価的に大きな容量値を用いることができる。よって，ローパスフィルタを構成している受動素子を小型化するとともに，信号機等保安設備に誤動作を引き起こす帰線電流の交流成分を抑圧することが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
図６は，本実施の形態２に係るアクティブフィルタ装置であり，図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略している。本実施形態は，インダクタ００３に流れる電流を例えばロゴスキコイルで検出する電流センサ０１３を備え、電流センサ０１３の出力電圧はアクティブフィルタ制御部００９によりアナログ回路またはディジタル回路により信号処理される。検出された電流値を基にして、第１のコンデンサの端子間電圧をＡ倍する制御を行なう。
【００３８】
例えば２０Ｈｚから１００Ｈｚの電流をマイコン、ＦＰＧＡ、あるいはアナログ回路などのバンドパスフィルタにより抽出し、抽出した周波数帯域の信号に利得を持たせる。さらに利得をもった信号はＰＷＭ変調されアクティブフィルタ制御部００９から出力される。アクティブフィルタ制御部００９の出力パルス電圧は，スイッチング素子を駆動するゲートドライバーを含めた第２のインバータ０１０に入力される。第２のインバータ０１０の出力は，第２のローパスフィルタ１０２を介して第２のキャパシタ００４に接続されている。
【００３９】
本実施形態は，第２のインバータ０１０の出力電圧に含まれる交流成分を除去する第２のローパスフィルタ１０２を備えている。第２のインバータ０１０の出力は、ＰＷＭ変調によりアクティブフィルタ制御部００９の信号と搬送波が含まれている。搬送波はアクティブフィルタ制御部００９の信号より高周波であり、この搬送波がノイズとなり誘導障害を引き起こす可能性がある。よって、第２のローパスフィルタ１０２によって搬送波による誘導障害を抑制する。第２のローパスフィルタ１０２はインダクタとキャパシタＬＣフィルタや、平滑インダクタ等公知の構成を用いることができる。
【実施例３】
【００４０】
図７は，本実施の形態３に係るアクティブフィルタ装置であり，図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略している。
【００４１】
本実施形態は，交流車両に適用されるアクティブフィルタ装置である。図７に示すように交流を送電する架線００１からパンタグラフ００２を介して，交流電力を集電する。この交流電力から、トランス０１４，コンバータ０１５を経て直流電力を得る。この直流電力は負荷運動部をなしている第１のインバータ００６にて交流に変換され誘導電動機００７を駆動する。他の機構は図２に示す第１の実施形態と同様である。
【００４２】
以上説明した実施例例によれば、鉄道車両のＬＣローパスフィルタを構成している受動素子，例えばキャパシタの小型化に伴いキャパシタの容量値が低下しても，アクティブフィルタにより等価的に大きな容量値を用いることできる。ゆえに，キャパシタを小型化したときに増加する，信号機等保安設備に影響を与える帰線電流の交流成分を抑圧するとともに，ＬＣローパスフィルタを構成している受動素子の小型化が可能となる。本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４３】
上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４４】
説明した実施例は、主に鉄道車両に広く利用され得る。本実施例によれば、キャパシタとインバータを用いたアクティブフィルタを有することで，鉄道車両の駆動システムの小型化を達成する事ができる。
【符号の説明】
【００４５】
００１  架線
００２  パンタグラフ
００３  インダクタ
００４  第２のキャパシタ
００５  第１のキャパシタ
００６  第１のインバータ
００７  誘導電動機
００８  電圧センサ
００９  アクティブフィルタ制御部
０１０  第２のインバータ
０１１  車輪
０１２  レール
０１３  電流センサ
０１４  トランス
０１５  コンバータ
【図１】
2019110652.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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