(57)【要約】【課題】コモンモードチョークコイルの磁気飽和を発生させにくくする。【解決手段】複数の電力変換装置（10）は、電源（20）に対して並列に接続されて複数の負荷（30）にそれぞれ対応している。複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値およびコモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されている。【選択図】図１
2019047541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（20）に対して並列に接続されて複数の負荷（30）にそれぞれ対応する複数の電力変換装置（10）を備え、
前記複数の電力変換装置（10）の各々は、
前記電源（20）から供給された電力をスイッチング動作により所定の出力電力に変換して該出力電力を前記複数の負荷（30）のうち該電力変換装置（10）に対応する負荷（30）に供給する電力変換部（40）と、
一端が前記電源（20）と前記電力変換部（40）との間の電源線（11）に接続されて他端がアース線（G）に接続されるＹコンデンサ（51）と、該電源（20）と該電力変換部（40）との間の電源線（11）において該電源（20）と該Ｙコンデンサ（51）の一端との間に設けられるコモンモードチョークコイル（52）とを含むノイズフィルタ（50）とを有し、
前記複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されている
ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該Ｙコンデンサ（51）の静電容量値をＣ１とし、該コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値をＬ１とし、予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）をＺｉｎとし、該電力変換装置（10）とともに前記電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数をｆｃａｒとした場合に、下記の式が成立するように設定されている
ことを特徴とする電力変換システム。
【数１】
2019047541.tif 000010
【請求項３】
請求項１において、
前記複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されている
ことを特徴とする電力変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源から供給された電力を所定の出力電力に変換して負荷に供給する電力変換装置が知られている。例えば、特許文献１には、モータで駆動される圧縮機と、ノイズフィルタと、ノイズフィルタを介して入力された交流をスイッチング素子のスイッチング動作によって電力変換してモータに供給する電力変換回路（電力変換部）とを備えたインバータ圧縮機システムが開示されている。このノイズフィルタは、アース端子と交流電源線との間に設けられたコンデンサとコモンモードコイルとを有している。また、特許文献１では、複数台のインバータ圧縮機システムが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、複数の負荷にそれぞれ対応する複数の電力変換装置（ノイズフィルタと電力変換部とを備えた装置）を電源に対して並列に接続して電力変換システムを構築した場合、複数の電力変換装置の各々に含まれるノイズフィルタには、その電力変換装置の電力変換部において発生したコモンモード電流だけでなく、その電力変換装置とともに電源に並列に接続された他の電力変換装置の電力変換部において発生したコモンモード電流も流れることになる。そのため、ノイズフィルタのコモンモードチョークコイルが磁気飽和するおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明は、ノイズフィルタのコモンモードチョークコイルの磁気飽和を発生させにくくすることが可能な電力変換システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、電源（20）に対して並列に接続されて複数の負荷（30）にそれぞれ対応する複数の電力変換装置（10）を備え、前記複数の電力変換装置（10）の各々は、前記電源（20）から供給された電力をスイッチング動作により所定の出力電力に変換して該出力電力を前記複数の負荷（30）のうち該電力変換装置（10）に対応する負荷（30）に供給する電力変換部（40）と、一端が前記電源（20）と前記電力変換部（40）との間の電源線（11）に接続されて他端がアース線（G）に接続されるＹコンデンサ（51）と、該電源（20）と該電力変換部（40）との間の電源線（11）において該電源（20）と該Ｙコンデンサ（51）の一端との間に設けられるコモンモードチョークコイル（52）とを含むノイズフィルタ（50）とを有し、前記複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されていることを特徴とする電力変換システムである。
【０００７】
上記第１の発明では、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように、そのノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値およびコモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、その電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流（その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）の電力変換部（40）において発生したコモンモード電流）を流れにくくすることができる。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該Ｙコンデンサ（51）の静電容量値をＣ１とし、該コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値をＬ１とし、予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）をＺｉｎとし、該電力変換装置（10）とともに前記電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数をｆｃａｒとした場合に、下記の式が成立するように設定されていることを特徴とする電力変換システムである。
【０００９】
【数１】
2019047541.tif 000003
【００１０】
上記第２の発明では、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、上記の式が成立するようにノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値およびコモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、その電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）を予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くすることができる。これにより、その電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流を流れにくくすることができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第１の発明において、前記複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）において、前記ノイズフィルタ（50）に含まれる前記Ｙコンデンサ（51）の静電容量値および前記コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、該ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められた該ノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されていることを特徴とする電力変換システムである。
【００１２】
上記第３の発明では、複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように、ノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値およびコモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、複数の電力変換装置（10）の各々に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流を流れにくくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１および第２の発明によれば、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流を流れにくくすることができるので、その電力変換装置（10）においてノイズフィルタ（50）のコモンモードチョークコイル（52）の磁気飽和を発生させにくくすることができる。
【００１４】
第３の発明によれば、複数の電力変換装置（10）の各々に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流を流れにくくすることができるので、複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）においてノイズフィルタ（50）のコモンモードチョークコイル（52）の磁気飽和を発生させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態による電力変換システムの構成を例示する回路図である。
【図２】図２は、ノイズフィルタの構成を例示する回路図である。
【図３】図３は、図１に示した電力変換システムの等価回路を示す回路図である。
【図４】図４は、第１電力変換部のスイッチング動作により発生するコモンモード電流の経路（第１ノイズフィルタを経由する経路）を例示する回路図である。
【図５】図５は、第２電力変換部のスイッチング動作により発生するコモンモード電流の経路（第１ノイズフィルタを経由する経路）を例示する回路図である。
【図６】図６は、ノイズフィルタのインピーダンスの周波数特性を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１７】
（電力変換システム）
図１は、実施形態による電力変換システム（1）の構成を例示している。この電力変換システム（1）は、電源（20）から供給された電力を所定の出力電力に変換して複数のモータ（30）（負荷の一例）に供給するように構成されている。この例では、電源（20）は、三相交流電源によって構成されており、モータ（30）は、三相交流モータによって構成されている。すなわち、この電力変換システム（1）では、電源（20）から供給された三相交流電力に基づいて複数の三相交流電力が生成され、それらの複数の三相交流電力が複数のモータ（30）にそれぞれ供給されて複数のモータ（30）が駆動される。
【００１８】
また、この例では、モータ（30）は、流体を圧縮する圧縮機構（図示を省略）とともに電動式圧縮機を構成している。すなわち、モータ（30）は、圧縮機構を駆動するように構成されている。このような電動式圧縮機は、例えば、空気調和装置や冷凍装置において冷媒を圧縮する圧縮機として利用される。
【００１９】
また、この例では、モータ（30）は、アース線（G）に電気的に接続されている。具体的には、モータ（30）が圧縮機構とともに圧縮機ケーシング（図示を省略）に収納され、その圧縮機ケーシングが筐体（図示を省略）に収納され、その筐体にアース線（G）が接続されている。なお、モータ（30）からアース線（G）に至る電流経路には、モータ（30）に関連する浮遊容量が形成されている。具体的には、モータ（30）の巻線とステータコア（図示を省略）との間や、モータ（30）と圧縮機ケーシングとの間や、圧縮機ケーシングと筐体との間に浮遊容量が形成されている。
【００２０】
〔電力変換装置〕
電力変換システム（1）は、複数の電力変換装置（10）を備えている。複数の電力変換装置（10）は、電源（20）に対して並列に接続されて複数のモータ（30）にそれぞれ対応している。この例では、電力変換システム（1）は、第１および第２モータ（30a,30b）（第１および第２負荷）にそれぞれ対応する第１および第２電力変換装置（10a,10b）を備えている。複数の電力変換装置（10）の各々は、電力変換部（40）とノイズフィルタ（50）とを有している。
【００２１】
〈電力変換部〉
電力変換部（40）は、電源（20）から供給された電力をスイッチング動作により所定の出力電力に変換するように構成されている。そして、電力変換部（40）は、スイッチング動作により得られた所定の出力電力を複数のモータ（30）のうち電力変換部（40）に対応するモータ（30）（すなわち電力変換部（40）を含む電力変換装置（10）に対応するモータ（30））に供給するように構成されている。なお、電力変換部（40）のスイッチング動作は、例えば、パルス幅変調制御により制御される。この例では、電力変換部（40）は、コンバータ回路（41）と直流リンク部（42）とインバータ回路（43）とを有している。
【００２２】
《コンバータ回路》
コンバータ回路（41）は、電源（20）から供給された電力（この例では三相交流電力）を整流するように構成されている。例えば、コンバータ回路（41）は、複数の整流ダイオードがブリッジ状に結線されたダイオードブリッジ回路によって構成されている。
【００２３】
《直流リンク部》
直流リンク部（42）は、コンバータ回路（41）の出力を平滑化してインバータ回路（43）に出力するように構成されている。この例では、直流リンク部（42）は、平滑コンデンサ（42a）とリアクトル（42b）とを有している。
【００２４】
《インバータ回路》
インバータ回路（43）は、複数のスイッチング素子を有し、直流リンク部（42）からの電力（直流電力）を複数のスイッチング素子のスイッチング動作により所定の出力電力（この例では三相交流電力）に変換するように構成されている。具体的には、インバータ回路（43）は、複数のスイッチング素子と、複数の還流ダイオードとを有している。この例では、インバータ回路（43）は、三相交流電力をモータ（30）に供給するために、ブリッジ結線された６つのスイッチング素子と、６つのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続された６つの還流ダイオードとを有している。詳しく説明すると、インバータ回路（43）は、２つのスイッチング素子を互いに直列に接続してなる３つのスイッチングレグを備え、３つのスイッチングレグの中点（すなわち上アーム側のスイッチング素子と下アーム側のスイッチング素子との接続点）がモータ（30）の三相の巻線（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の巻線）にそれぞれ接続されている。なお、インバータ回路（43）のスイッチング動作は、例えば、パルス幅変調制御により制御される。
【００２５】
〈ノイズフィルタ〉
ノイズフィルタ（50）は、電源（20）と電力変換部（40）とを接続する電源線（11）に設けられ、ノイズ（特にコモンモードノイズ）を低減させるように構成されている。具体的には、ノイズフィルタ（50）は、Ｙコンデンサ（51）と、電源側コモンモードチョークコイル（52）と、負荷側コモンモードチョークコイル（53）とを有している。
【００２６】
《Ｙコンデンサ》
Ｙコンデンサ（51）の一端は、電源線（11）に接続され、Ｙコンデンサ（51）の他端は、アース線（G）に接続されている。図３に示すように、この例では、Ｙコンデンサ（51）は、３つの電源線（11x,11y,11z）にそれぞれ対応する３つのコンデンサ（52x,52y,52z）によって構成されている。Ｙコンデンサ（51）を構成する３つのコンデンサ（52x,52y,52z）は、３つの電源線（11x,11y,11z）とアース線（G）との間にそれぞれ接続されている。
【００２７】
《電源側コモンモードチョークコイル》
電源側コモンモードチョークコイル（52）は、電源線（11）において電源（20）とＹコンデンサ（51）の一端（すなわち電源線（11）とＹコンデンサ（51）との接続点）との間に設けられている。図３に示すように、この例では、電源側コモンモードチョークコイル（52）は、３つの電源線（11x,11y,11z）にそれぞれ設けられた３つのリアクトル（52x,52y,52z）によって構成されている。電源側コモンモードチョークコイル（52）を構成する３つのリアクトル（52x,52y,52z）は、電源（20）とＹコンデンサ（51）を構成する３つのコンデンサ（52x,52y,52z）の一端との間にそれぞれ配置されている。
【００２８】
《負荷側コモンモードチョークコイル》
負荷側コモンモードチョークコイル（53）は、電源線（11）においてＹコンデンサ（51）の一端（すなわち電源線（11）とＹコンデンサ（51）との接続点）と電力変換部（40）との間に設けられている。図３に示すように、この例では、負荷側コモンモードチョークコイル（53）は、３つの電源線（11x,11y,11z）にそれぞれ設けられた３つのリアクトル（53x,53y,53z）によって構成されている。負荷側コモンモードチョークコイル（53）を構成する３つのリアクトル（53x,53y,53z）は、Ｙコンデンサ（51）を構成する３つのコンデンサ（52x,52y,52z）の一端と電力変換部（40）との間にそれぞれ配置されている。
【００２９】
〔コモンモード電流〕
次に、図３，図４，図５を参照して、電力変換システム（1）におけるコモンモード電流（電力変換部（40）のスイッチング動作により発生するコモンモード電流）について説明する。
【００３０】
なお、以下の説明では、第１電力変換装置（10a）に含まれる電力変換部（40），インバータ回路（43），ノイズフィルタ（50），Ｙコンデンサ（51），電源側コモンモードチョークコイル（52），負荷側コモンモードチョークコイル（53）を、それぞれ、第１電力変換部（40a），第１インバータ回路（43a），第１ノイズフィルタ（50a），第１Ｙコンデンサ（51a），第１電源側コモンモードチョークコイル（52a），第１負荷側コモンモードチョークコイル（53a）と記載し、第２電力変換装置（10b）に含まれる電力変換部（40），インバータ回路（43），ノイズフィルタ（50），Ｙコンデンサ（51），電源側コモンモードチョークコイル（52），負荷側コモンモードチョークコイル（53）を、それぞれ、第２電力変換部（40b），第２インバータ回路（43b），第２ノイズフィルタ（50b），第２Ｙコンデンサ（51b），第２電源側コモンモードチョークコイル（52b），第２負荷側コモンモードチョークコイル（53b）と記載する。
【００３１】
また、以下の説明では、第１モータ（30a）に関連する浮遊容量を第１浮遊容量（31a）と記載し、第２モータ（30b）に関連する浮遊容量を第２浮遊容量（31b）と記載する。第１浮遊容量（31a）は、例えば、第１モータ（30a）の巻線とステータコアとの間の浮遊容量や第１モータ（30a）の巻線とアース線（G）との間の浮遊容量を含んでいる。第２浮遊容量（31b）は、例えば、第２モータ（30b）の巻線とステータコアとの間の浮遊容量や第２モータ（30b）の巻線とアース線（G）との間の浮遊容量を含んでいる。
【００３２】
そして、以下の説明では、第１および第２ノイズフィルタ（50a,50b）の電源側における静電容量成分および抵抗成分をそれぞれ静電容量要素（21）および抵抗要素（22）と記載する。静電容量要素（21）および抵抗要素（22）は、例えば、雑音端子電圧を測定するために電源（20）と第１および第２ノイズフィルタ（50a,50b）との間に接続されるＬＩＳＮ（Line Impedance Stabilization Network）に含まれる静電容量成分および抵抗成分に該当する。
【００３３】
〈電力変換システムの等価回路〉
図３は、図１に示した電力変換システム（1）の等価回路を示している。図３に示すように、第１および第２ノイズフィルタ（50a,50b）の電源側では、静電容量要素（21）と抵抗要素（22）が直列に接続された直列回路が構成されている。
【００３４】
第１電力変換装置（10a）では、直列回路の一端から他端（この例では静電容量要素（21）の端部から抵抗要素（22）の端部）へ向けて、第１電源側コモンモードチョークコイル（52a）と第１負荷側コモンモードチョークコイル（53a）と第１インバータ回路（43a）と第１浮遊容量（31a）とが順に接続されている。また、第１電源側コモンモードチョークコイル（52a）と第１負荷側コモンモードチョークコイル（53a）との接続点と直列回路の他端（この例では抵抗要素（22）の端部）との間に、第１Ｙコンデンサ（51a）が接続されている。
【００３５】
第２電力変換装置（10b）では、直列回路の一端から他端（この例では静電容量要素（21）の端部から抵抗要素（22）の端部）へ向けて、第２電源側コモンモードチョークコイル（52b）と第２負荷側コモンモードチョークコイル（53b）と第２インバータ回路（43b）と第２浮遊容量（31b）とが順に接続されている。また、第２電源側コモンモードチョークコイル（52b）と第２負荷側コモンモードチョークコイル（53b）との接続点と直列回路の他端（この例では抵抗要素（22）の端部）との間に、第２Ｙコンデンサ（51b）が接続されている。
【００３６】
〈コモンモード電流の経路〉
複数の電力変換装置（10）の各々において、その電力変換装置（10）に含まれる電力変換部（40）のスイッチング動作により発生したコモンモード電流は、その電力変換装置（10）に対応するモータ（30）に関連する浮遊容量（モータ（30）内の浮遊容量やモータ（30）の巻線とアース線（G）との間の浮遊容量など）を経由してアースに流れ込み、その後、その電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）を経由して発生源である電力変換部（40）に到達する。
【００３７】
例えば、図４に示すように、第１インバータ回路（43a）のスイッチング動作により発生したコモンモード電流は、第１浮遊容量（31a）を経由してアースに流れ込み、その後、第１ノイズフィルタ（50a）の電源側の要素（抵抗要素（22）と静電容量要素（21））と第１電源側コモンモードチョークコイル（52a）と第１負荷側コモンモードチョークコイル（53a）とを順に経由して第１インバータ回路（43a）に到達する。
【００３８】
なお、複数の電力変換装置（10）の各々に含まれるノイズフィルタ（50）には、その電力変換装置（10）の電力変換部（40）において発生したコモンモード電流だけでなく、その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）の電力変換部（40）において発生したコモンモード電流も流れることになる。
【００３９】
例えば、図５に示すように、第２インバータ回路（43b）のスイッチング動作により発生したコモンモード電流は、第２浮遊容量（31b）を経由してアースに流れ込み、その後、第１Ｙコンデンサ（51a）と第１電源側コモンモードチョークコイル（52a）と第２電源側コモンモードチョークコイル（52b）と第２負荷側コモンモードチョークコイル（53b）とを順に経由して第２インバータ回路（43b）に到達する。このように、第１Ｙコンデンサ（51a）と第１電源側コモンモードチョークコイル（52a）には、第１インバータ回路（43a）のスイッチング動作により発生するコモンモード電流（図４参照）だけでなく、第２インバータ回路（43b）のスイッチング動作により発生するコモンモード電流（図５参照）も流れることになる。
【００４０】
〔ノイズフィルタの設計〕
そこで、この実施形態による電力変換システム（1）では、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、その電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値（C1）および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値（L1）は、そのノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）（具体的には、その電力変換装置（10）とともに電源（20）に接続された他の電力変換装置（10）と並列に形成される直列共振回路（Ｙコンデンサ（51）と電源側コモンモードチョークコイル（52）とを有する直列共振回路）のインピーダンス、以下同様）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されている。
【００４１】
例えば、第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値（C1）および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値（L1）は、第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）（具体的には第２電力変換装置（10b）と並列に形成される直列共振回路のインピーダンス）が予め定められた第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されている。
【００４２】
具体的には、この実施形態による電力変換システム（1）では、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、その電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、そのＹコンデンサ（51）の静電容量値をＣ１とし、その電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値をＬ１とし、予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）をＺｉｎとし、その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数をｆｃａｒとした場合に、下記の式が成立するように設定されている。
【００４３】
【数２】
2019047541.tif 000004
【００４４】
例えば、第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、そのＹコンデンサ（51）の静電容量値をＣ１とし、その電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値をＬ１とし、予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）をＺｉｎとし、第２電力変換装置（10b）におけるキャリア周波数をｆｃａｒとした場合に、上記の式が成立するように設定されている。
【００４５】
〔ノイズフィルタの設計条件〕
次に、図６を参照して、ノイズフィルタ（50）の設計条件について説明する。なお、以下の説明では、複数の電力変換装置（10）のうち対象となる電力変換装置（10）を単に「対象となる電力変換装置（10）」と記載し、対象となる電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）を単に「他の電力変換装置（10）」と記載し、他の電力変換装置（10）において発生するコモンモード電流を「他の電力変換装置（10）のコモンモード電流」と記載する。
【００４６】
図６は、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）の周波数特性を例示している。図６に示すように、対象となる電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）は、そのノイズフィルタ（50）を流れる電流（具体的には他の電力変換装置（10）のコモンモード電流）の周波数がそのノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）と一致する場合に最小となり、そのノイズフィルタ（50）を流れる電流の周波数がそのノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）から遠ざかるに連れて次第に高くなる傾向にある。
【００４７】
なお、電力変換装置（10）において発生するコモンモード電流の周波数成分の中では、その電力変換装置（10）におけるキャリア周波数（パルス幅変調周期を決定する周波数）が支配的である。すなわち、電力変換装置（10）において発生するコモンモード電流の周波数成分は、その電力変換装置（10）におけるキャリア周波数の整数倍に大きく現れる。
【００４８】
したがって、対象となる電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）は、他の電力変換装置（10）のキャリア周波数の整数倍がそのノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）と一致する場合に最小となり、他の電力変換装置（10）のキャリア周波数の整数倍がそのノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）から遠ざかるに連れて次第に高くなる傾向にあるといえる。
【００４９】
ここで、対象となる電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値を“Ｃ１”とし、そのノイズフィルタ（50）に含まれる電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を“Ｌ１”とし、他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数を“ｆｃａｒ”とすると、対象となる電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）は、次式のように表現することができる。
【００５０】
【数３】
2019047541.tif 000005
【００５１】
また、対象となる電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）よりも他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数（fcar）が低い周波数領域（図６の共振周波数（fLC）よりも左側の領域）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）（例えば５０Ω）と一致するときの周波数（他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数（fcar））を第１周波数（f1）とすると、第１周波数（f1）は、次式のように表現することができる。
【００５２】
【数４】
2019047541.tif 000006
【００５３】
また、対象となる電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）の共振周波数（fLC）よりも他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数（fcar）が高い周波数領域（図６の共振周波数（fLC）よりも右側の領域）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）と一致するときの周波数（他の電力変換装置（10）におけるキャリア周波数（fcar））を第２周波数（f2）とすると、第２周波数（f2）は、次式のように表現することができる。
【００５４】
【数５】
2019047541.tif 000007
【００５５】
したがって、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるための条件は、次式のように表現することができる。
【００５６】
【数６】
2019047541.tif 000008
【００５７】
すなわち、上記の式が成立するように、対象となる電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、対象となる電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）を予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くすることができる。
【００５８】
〔実施形態による効果〕
以上のように、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように、そのノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、その電力変換装置（10）に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流（その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）の電力変換部（40）において発生したコモンモード電流）を流れにくくすることができる。これにより、その電力変換装置（10）においてノイズフィルタ（50）の電源側コモンモードチョークコイル（52）の磁気飽和を発生させにくくすることができる。
【００５９】
例えば、第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように、第１電力変換装置（10a）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値を設定することにより、第１電力変換装置（10a）に含まれるノイズフィルタ（50）において第２電力変換装置（10b）のコモンモード電流（第２電力変換装置（10b）において発生するコモンモード電流）を流れにくくすることができる。
【００６０】
また、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）においてノイズフィルタ（50）の電源側コモンモードチョークコイル（52）の磁気飽和を発生させにくくすることができるので、電源側コモンモードチョークコイル（52）を小型化することができる。これにより、製造コストを低減することができる。
【００６１】
なお、複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）において、ノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、そのノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定されていることが好ましい。
【００６２】
以上のように構成することにより、複数の電力変換装置（10）の各々に含まれるノイズフィルタ（50）において他の電力変換装置（10）のコモンモード電流（その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の電力変換装置（10）の電力変換部（40）において発生したコモンモード電流）を流れにくくすることができる。これにより、複数の電力変換装置（10）のうち全ての電力変換装置（10）においてノイズフィルタ（50）の電源側コモンモードチョークコイル（52）の磁気飽和を発生させにくくすることができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
以上の説明では、電力変換システム（1）が２つの電力変換装置（10）を備えている場合を例に挙げたが、電力変換システム（1）は、３つ以上の電力変換装置（10）を備えていてもよい。この場合も、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、その電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値（C1）および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値（L1）は、そのノイズフィルタ（50）のインピーダンス（ZLC）（具体的には、その電力変換装置（10）とともに電源（20）に接続された他の複数の電力変換装置（10）に対して並列に形成される直列共振回路のインピーダンス）が予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）よりも高くなるように設定される。具体的には、複数の電力変換装置（10）のうち少なくとも１つの電力変換装置（10）において、その電力変換装置（10）のノイズフィルタ（50）に含まれるＹコンデンサ（51）の静電容量値および電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値は、その電力変換装置（10）とともに電源（20）に並列に接続された他の複数の電力変換装置（10）の各々のキャリア周波数（fcar）に対して、下記の式が成立するように設定される。
【００６４】
【数７】
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【００６５】
なお、上式において、“Ｃ１“は、対象となる電力変換装置（10）のＹコンデンサ（51）の静電容量値に該当し、“Ｌ１”は、対象となる電力変換装置（10）の電源側コモンモードチョークコイル（52）のインダクタンス値に該当し、“Ｚｉｎ”は、予め定められたノイズフィルタ（50）の電源側のインピーダンス（Zin）に該当する。
【００６６】
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、上述の電力変換システムは、電源から供給された電力を所定の出力電力に変換して負荷に供給するシステムとして有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１        電力変換システム
１０      電力変換装置
１０ａ    第１電力変換装置
１０ｂ    第２電力変換装置
１１      電源線
２０      電源
３０      モータ（負荷）
３０ａ    第１モータ（第１負荷）
３０ｂ    第２モータ（第２負荷）
４０      電力変換部
４１      コンバータ
４２      直流リンク部
４３      インバータ
５０      ノイズフィルタ
５１      Ｙコンデンサ
５２      電源側コモンコードチョークコイル
５３      負荷側コモンモードチョークコイル
Ｇ        アース線
【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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【図６】
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