(57)【要約】【課題】電源が発生する所望の高調波成分が負荷側へ流出することは防げたが、共振周波数よりも高い周波数帯域の高調波成分が流出する課題があった。【解決手段】任意の高調波成分を含む電源１と負荷２との間に、電源に対して並列に第１のリアクトルＬと第１のコンデンサＣと抵抗Ｒとからなる第１の直列回路を接続し、抵抗に並列に第２のリアクトルＬｒと第２のコンデンサＣｒとからなる第２の直列回路を接続し、第１のリアクトルと第１のコンデンサからなる直列回路に第３のコンデンサＣａを並列に接続してフィルタ回路４を構成し、電源と第１の直列回路との間の配線に存在する配線インダクタンス３と第１の直列回路と第２の直列回路と第３のコンデンサにより、電源から負荷へ伝達される高調波成分のうち特定の高調波成分を低減するとともに、特定の高調波成分よりも高い帯域の高調波成分を低減するようにした。【選択図】図１
2008086156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高調波成分を含む電圧を供給する電源と負荷との間に接続されて、上記高調波成分が上記負荷側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、
第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ上記電源に並列に接続した第１の直列回路と、
第２のリアクトルと第２のコンデンサを直列にかつ上記抵抗に並列に接続した第２の直列回路と、
上記第１のリアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、
上記第１のリアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数と上記第２のリアクトルと上記第２のコンデンサの共振周波数を同じにし、
上記第１のリアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、上記第１のリアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも上記第３のコンデンサのインピーダンス値が小さいことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
高調波成分を含む電圧を供給する電源と負荷との間に接続されて、上記高調波成分が上記負荷側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、
リアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ上記電源に並列に接続した第１の直列回路と、
上記抵抗に並列に接続した第２のコンデンサと、
上記リアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、
上記リアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数では、上記抵抗と上記第２のコンデンサの並列回路のインピーダンス値が上記抵抗のインピーダンス値よりも小さく、
上記リアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、上記リアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも上記第３のコンデンサのインピーダンス値が小さいことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項３】
交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置に供給する回路の上記変圧器と上記電力変換装置との間に設置されて、上記電力変換装置で発生する電圧の高調波成分が上記変圧器側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、
第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ上記電力変換装置に並列に接続した第１の直列回路と、
第２のリアクトルと第２のコンデンサを直列にかつ上記抵抗に並列に接続した第２の直列回路と、
上記第１のリアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、
上記第１のリアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数と上記第２のリアクトルと上記第２のコンデンサの共振周波数を同じにし、
上記第１のリアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、上記第１のリアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも上記第３のコンデンサのインピーダンス値が小さいことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項４】
交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置に供給する回路の上記変圧器と上記電力変換装置との間に設置されて、上記電力変換装置で発生する電圧の高調波成分が上記変圧器側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、
リアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ上記電力変換装置に並列に接続した第１の直列回路と、
上記抵抗に並列に接続した第２のコンデンサと、
上記リアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、
上記リアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数では、上記抵抗と上記第２のコンデンサの並列回路のインピーダンス値が上記抵抗のインピーダンス値よりも小さく、
上記リアクトルと上記第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、上記リアクトル及び上記第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも上記第３のコンデンサのインピーダンス値が小さいことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項５】
上記電源と上記第１の直列回路の間に直列に外付けリアクトルを接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルタ回路。
【請求項６】
上記電力変換装置と上記第１の直列回路の間に直列に外付けリアクトルを接続したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源が発生する所定の高調波成分が負荷側に流出することを防ぐフィルタ回路に関するもので、例えば交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置へ供給し、この電力変換装置からの交流可変出力によって駆動用モータを可変駆動させる交流架線駆動電車等に用いられ、電力変換装置から発生する高調波成分を、変圧器を介して交流架線またはレール側に出力させないようにするために、電力変換装置と変圧器との間に並列に挿入されるなどのフィルタ回路の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルタ回路として、例えば電源と負荷の間に、電源に対して並列に第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗とからなる第１の直列回路を接続し、上記抵抗と並列に第２のリアクトルと第２のコンデンサとからなる第２の直列回路を接続して構成されたフィルタ回路を設け、電源から負荷への伝達特性において、反共振周波数における伝達を抑制しつつ、共振周波数における伝達特性を充分に低くすることにより、電源が発生する所望の高調波成分が負荷側へ流出することを防ぐようにしたものがある。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−７２９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来のフィルタ回路では、電源が発生する所望の高調波成分が負荷側へ流出することを防ぐことは出来るが、共振周波数よりも高い周波数帯域、例えばラジオ帯域の高調波成分に対する考慮はなかった。従ってラジオ帯域での高調波成分は充分なレベルまで減衰することなく負荷側へそのまま流れ込み、ラジオ帯域での高調波成分及びそれによる妨害波については充分に抑制できないという問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、所望の共振周波数における伝達特性を充分低くすると共に、共振周波数よりも高い周波数帯域においても、電源から負荷への伝達特性を低減し、該帯域での高調波成分が負荷に流れ込むのを抑制するフィルタ回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、高調波成分を含む電圧を供給する電源と負荷との間に接続されて、高調波成分が負荷側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ電源に並列に接続した第１の直列回路と、第２のリアクトルと第２のコンデンサを直列にかつ抵抗に並列に接続した第２の直列回路と、第１のリアクトル及び第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、第１のリアクトルと第１のコンデンサの共振周波数と第２のリアクトルと第２のコンデンサの共振周波数を同じにし、第１のリアクトルと第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、第１のリアクトル及び第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも第３のコンデンサのインピーダンス値を小さくするようにしたものである。
【０００６】
またこの発明は、高調波成分を含む電圧を供給する電源と負荷との間に接続されて、高調波成分が負荷側に伝達することを防止するフィルタ回路であって、リアクトルと第１のコンデンサと抵抗を直列にかつ電源に並列に接続した第１の直列回路と、抵抗に並列に接続した第２のコンデンサと、リアクトル及び第１のコンデンサからなる直列回路に並列に接続した第３のコンデンサとを備え、リアクトルと第１のコンデンサの共振周波数では、抵抗と第２のコンデンサの並列回路のインピーダンス値が抵抗のインピーダンス値よりも小さく、リアクトルと第１のコンデンサの共振周波数よりも高い周波数帯域では、リアクトル及び第１のコンデンサからなる直列回路のインピーダンス値よりも第３のコンデンサのインピーダンス値を小さくするようにしたものである。
【０００７】
またこの発明のフィルタ回路は、交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置に供給する回路の上記変圧器と上記電力変換装置との間に適用したものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電源側から負荷側に特定の高調波成分が流出するのを防止し、更に上記特定の高調波成分よりも高い帯域の高調波成分も抑制することができるので、フィルタ回路による高調波吸収効果を充分に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるフィルタ回路の構成図である。図２は図１における周波数と伝達特性の関係を示す図である。
図１に示す構成は、高調波成分を含む電圧を供給する電源１と、この電源１に接続された負荷２と、上記電源１と負荷２を接続する配線に存在する配線インダクタンス３と、上記電源１と負荷２との間に接続されたフィルタ回路４とで構成されている。この発明の実施の形態１によるフィルタ回路４は、負荷２と配線インダクタンス３の間の配線に電源１と並列に、第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２と抵抗４３とからなる第１の直列回路を接続し、更に抵抗４３に並列に第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５とからなる第２の直列回路を接続し、更に第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の直列回路に第３のコンデンサ４６を並列接続して構成されている。
そして、負荷２側への伝達を低減させたい周波数にあわせて共振周波数を選定するが、このとき、第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の共振周波数と、第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５の共振周波数とが同じになるように、各々の要素の値を選定する。また、上記共振周波数よりも高い周波数帯域においては、電源１から負荷２への伝達特性が低減するように、配線インピーダンス３と第３のコンデンサ４６と抵抗４３とでＬＣフィルタを構成し、第３のコンデンサ４６のインピーダンス値が第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２からなる直列回路のインピーダンス値よりも小さくなるようにする。
【００１０】
次に動作について説明する。通常、負荷２側のインピーダンスはフィルタ回路４のインピーダンスよりも充分高いのでその影響を無視するとして、電源１に含まれる高調波電圧をＶ、負荷２側に伝達される高調波電圧をＶ１とすると、Ｖ１は式１のようになる。ここで、Ｌは第１のリアクトル４１のインダクタンス、Ｃは第１のコンデンサ４２の静電容量、Ｒは抵抗４３の抵抗値、Ｌｒは第２のリアクトル４４のインダクタンス、Ｃｒは第２のコンデンサ４５の静電容量、Ｌ１は配線インダクタンス３のインダクタンス、Ｃａは第３のコンデンサ４６の静電容量である。
【００１１】
【数１】
2008086156.tif 000003
【００１２】
式１は、電源１に含まれる高調波電圧Ｖが、フィルタ回路４によって負荷２側に高調波電圧Ｖ１となって伝達されることを示している。そこで、式１を伝達特性（Ｖ１／Ｖ）として表し、周波数ｆとの関係を図に示すと図２のようになる。すなわち、図２の横軸は周波数ｆ、縦軸は周波数ｆに対する伝達特性（Ｖ１／Ｖ）を示した図である。図２において、点線は従来例による伝達特性であり、実線は式１によるこの発明の伝達特性を示す。ここでｆ１はフィルタ回路４のインピーダンスと配線インダクタンス３のリアクタンス成分Ｘとの関係で発生する、伝達特性（Ｖ１／Ｖ）が増加する反共振現象における反共振周波数であり、ｆ０はフィルタ回路４の共振周波数である。共振周波数ｆ０では、第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の共振周波数、および第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５の共振周波数を等しくしているので、第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５による共振で抵抗４３の両端のインピーダンスが低下し、抵抗値Ｒに関係なく共振周波数ｆ０における伝達特性（Ｖ１／Ｖ）が非常に低くなっている。一方、抵抗値Ｒを大きくすることにより、反共振周波数ｆ１では抵抗４３によりダンピングがかかり、反共振のピーク値が抑制される。また共振周波数ｆ０よりも高い周波数帯域においては、配線インピーダンス３、第３のコンデンサ４６、抵抗４３より、ＬＣフィルタが構成され、第３のコンデンサ４６のインピーダンス値が第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２からなる直列回路のインピーダンス値よりも小さくされているから、第３のコンデンサ４６の接続により発生する新たな反共振周波数ｆ２よりも高い帯域にて伝達特性は低減される。
【００１３】
以上のように、この実施の形態１によれば、抵抗４３の抵抗値Ｒを増加させることにより、反共振点では、反共振周波数における伝達特性のピーク値を下げて不要な伝達を抑制することができると共に、共振点においては、抵抗４３と並列に接続されている第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５のリアクタンスＬｒと静電容量Ｃｒが支配的となるため共振周波数におけるインピーダンス成分はほぼ０となり、共振周波数における高調波成分は第２の直列回路側を通るので、フィルタ回路４による所望の高調波吸収効果を充分に得ることができる。
【００１４】
また第３のコンデンサ４６の接続により上記所望の共振周波数よりも高い帯域、例えばラジオ帯にて伝達特性を低減することができるため、該帯域での負荷への高調波成分、及びそれによる妨害波を低減するという効果がある。
【００１５】
また配線インダクタンス３と第３のコンデンサ４６の共振経路に直列に抵抗４３を介するため、配線インダクタンス３と第３のコンデンサ４６による反共振周波数ｆ２のピークを抑制するという効果がある。
また上記反共振周波数ｆ２のピーク抑制のために抵抗４３を適用するため、別途抵抗を設ける必要が無く、フィルタの小型化が図れるという効果がある。
【００１６】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、任意の高調波成分を含む電源と負荷との間に、電源に対して並列に第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗とからなる第１の直列回路を接続し、更にこの抵抗に並列に第２のリアクトルと第２のコンデンサとからなる第２の直列回路を接続し、更に第１のリアクトルと第１のコンデンサの直列回路に第３のコンデンサを並列に接続してフィルタ回路を構成したので、反共振周波数における伝達特性のピーク値を下げることができると共に、共振周波数におけるインピーダンスも低く抑えることができるので、特定の高調波成分が負荷側に流出するのを防止し、フィルタ回路による高調波吸収効果を充分に得ることができると共に、更に上記共振周波数より高い帯域においても高調波成分を抑制することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるフィルタ回路の構成図である。図３において、フィルタ回路４以外の構成は実施の形態１の図１と同等であるので符号の説明は省略する。この実施の形態２におけるフィルタ回路４は、リアクトル４１、第１のコンデンサ４２、抵抗４３からなる直列回路が電源１に並列に接続され、更に抵抗４３と並列に第２のコンデンサ４５が接続され、更にリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の直列回路に第３のコンデンサとしてのコンデンサ４６が並列に接続されて構成されている。
【００１８】
この実施の形態２では、抵抗４３に第２のコンデンサ４５を並列に接続して構成する。そして、図２と同様に、抵抗４３の抵抗値Ｒと第２のコンデンサ４５の静電容量Ｃｒの合成インピーダンスが反共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ０とで異なるように、すなわち反共振周波数ｆ１ではインピーダンスが大きく、共振周波数ｆ０ではインピーダンスが小さくなるように、抵抗値Ｒ及び静電容量Ｃｒの値を決定するようにする。即ち、リアクトル４１と第１のコンデンサ４２からなる直列回路の共振周波数では、抵抗４３と第２コンデンサ４５の並列回路のインピーダンス値が抵抗４３のインピーダンス値よりも小さくなるようにする。また、上記共振周波数よりも高い周波数帯域においては、電源１から負荷２への伝達特性が低減するように、第３のコンデンサ４６を接続して、配線インピーダンス３と第３のコンデンサ４６と抵抗４３とでＬＣフィルタを構成し、第３のコンデンサ４６のインピーダンス値がリアクトル４１と第１のコンデンサ４２からなる直列回路のインピーダンス値よりも小さくなるようにする。このようにすることにより、図２と同様に所望の共振周波数よりも高い帯域にて電源１から負荷２への伝達特性を低減する。
【００１９】
このような回路構成によって、負荷２側のインピーダンスがフィルタ回路４のインピーダンスよりも充分高い場合はその影響を無視するとして、電源１に含まれる高調波電圧をＶとし、負荷２側に伝達される高調波電圧をＶ１とすると、Ｖ１は式２のようになる。ここで、Ｌはリアクトル４１のインダクタンス、Ｃは第１のコンデンサ４２の静電容量、Ｒは抵抗４３の抵抗値、Ｃｒは第２のコンデンサ４５の静電容量、Ｌ１は配線インダクタンス３のインダクタンス、Ｃａは第３のコンデンサ４６の静電容量である。
【００２０】
【数２】
2008086156.tif 000004
【００２１】
式２を伝達特性（Ｖ１／Ｖ）として表し、この伝達特性（Ｖ１／Ｖ）と周波数ｆの関係を図示すると図２と同様の形状になる。低周波側に現れる反共振点での反共振周波数ｆ１近傍では第２のコンデンサ４５は低インピーダンスとならず、概ね抵抗値Ｒにより決まるインピーダンスとなる。また高周波側に現れる共振点における共振周波数ｆ０では第２のコンデンサ４５は低インピーダンスとなるので、伝達特性が抑制される。また共振周波数ｆ０よりも高い周波数帯域においては、配線インピーダンス３、第３のコンデンサ４６、抵抗４３より、ＬＣフィルタが構成され、第３のコンデンサ４６のインピーダンス値がリアクトル４１と第１のコンデンサ４２からなる直列回路のインピーダンス値よりも小さくされているから、第３のコンデンサ４６の接続により発生する新たな反共振周波数ｆ２よりも高い帯域にて伝達特性は低減される。
【００２２】
以上のようにこの実施の形態２によれば、反共振周波数ｆ１での伝達特性を抵抗４３で抑制し、かつ共振周波数ｆ０での伝達特性を第２のコンデンサ４５により低下させることにより共振点の周波数での高調波成分が負荷２側に流出しないようにすることができる。
【００２３】
また第３のコンデンサ４６の接続により所望の共振周波数ｆ０よりも高い帯域、例えばラジオ帯にて伝達特性を低減することができるため、該帯域での負荷への高調波成分、及びそれによる妨害波を低減するという効果がある。
【００２４】
また配線インダクタンス３と第３のコンデンサ４６の共振経路に直列に抵抗４３を介するため、配線インダクタンス３と第３のコンデンサ４６による反共振周波数ｆ２のピークを抑制するという効果がある。
また上記反共振周波数ｆ２のピーク抑制のために抵抗４３を適用するため、別途抵抗を設ける必要が無く、フィルタの小型化が図れるという効果がある。
【００２５】
以上のように、発明の実施の形態２によれば、電源に対して並列にリアクトルと第１のコンデンサと抵抗とからなる第１の直列回路を接続し、更にこの抵抗に並列に第２のコンデンサを接続し、リアクトルと第１のコンデンサの直列回路に第３のコンデンサを並列に接続してフィルタ回路を構成したので、反共振周波数での伝達特性を抵抗で抑制し、かつ共振周波数での伝達特性を第２のコンデンサによって低下させることができるので、簡単な構成で、反共振周波数における伝達特性のピーク値を下げることができると共に、共振周波数での特定の高調波成分が負荷側に流出するのを防止することができると共に、第３のコンデンサの接続により上記共振周波数より高い帯域においても高調波成分を抑制することができる。
【００２６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるフィルタ回路の構成図である。この実施の形態３では、交流架線駆動電車等の用途に用いられる、電力変換装置で発生する電圧の高調波成分を、変圧器を介して交流架線やレールに出力させないようにするために、電力変換装置と変圧器との間に電力変換装置に並列に挿入されるフィルタ回路について示している。
【００２７】
図４において、フィルタ回路４の構成は実施の形態１で説明した図１と同等であるので符号の説明と動作の説明は省略する。この実施の形態３では、実施の形態１の負荷に相当する個所に、交流架線１５、この交流架線１５から電力を集電するパンタグラフ１６、架線電流の帰線となるレール１７、集電した電力の電圧を変成する変圧器１８が接続される。変圧器１８を介して交流架線１５からの電力の供給を受ける電力変換装置１９がフィルタ回路４を介して接続され、この電力変換装置１９は変圧器１８側に接続される単相コンバータ１９ａと中間直流回路を介して接続される３相インバータ１９ｂとで構成されている。電力変換装置１９の３相インバータ装置１９ｂ側には駆動用モータ２０が接続される。また、変圧器１８と電力変換装置１９を接続する配線に存在する配線インダクタンス２１をフィルタ回路４と電力変換装置１９とを接続する配線に示している。そして、フィルタ回路４は配線インピーダンス２１と変圧器１８との間の配線に電力変換装置１９に並列に挿入されている。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態３の動作について説明する。交流架線１５から電力を受け取って、パンタグラフ１６及び変圧器１８を介して電力変換装置１９の単相コンバータ１９ａにて交流電力を直流電力に変換し、更に３相インバータ１９ｂでその直流電力を交流可変出力電力に変換して、駆動用モータ２０を可変速駆動させることで電車を駆動させる。
【００２９】
この実施の形態３では、図４に示すように電力変換装置１９の単相コンバータ１９ａと変圧器１８の間に、実施の形態１と同様なフィルタ回路４を電力変換装置１９に並列に接続して構成した。そして、信号機システムで使用されている周波数、すなわち変圧器１８を介してレール１７へ流出させたくない周波数をフィルタ回路４の共振周波数に設定する。
【００３０】
フィルタ回路４は、実施の形態１で説明したように、第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２と抵抗４３とからなる第１の直列回路の抵抗４３に並列に第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５とからなる第２の直列回路を接続し、更に第１のリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の直列回路に第３のコンデンサ４６を並列接続して構成したので、反共振周波数におけるインピーダンス上昇は抵抗４３の抵抗値Ｒを増加させることで抑制でき、共振点においては、抵抗４３と並列に接続されている第２のリアクトル４４と第２のコンデンサ４５のリアクタンスＬｒと静電容量Ｃｒとが支配的となるので共振周波数におけるインピーダンス成分はほぼ０となり、共振周波数における高調波成分吸収効果を充分に発揮する。
【００３１】
また共振点よりも高域の周波数帯域での電力変換装置から伝達する高調波が、配線インダクタンス２１、第３のコンデンサ４６、及び抵抗４３により抑制されるため、該帯域の高調波流出を抑制する。
【００３２】
この実施の形態３によれば、配線インダクタンス２１による電圧降下を利用し、電力変換装置１９の単相コンバータ１９ａから発生する高調波電流をフィルタ回路４を通じてバイパスさせ、単相コンバータ１９ａ側に帰還させることができるので、変圧器１８を介しレール１７に高調波成分が流出して信号機システムに支障をきたすのを防止することができる。
【００３３】
また、反共振周波数の伝達特性を抵抗値Ｒで抑制し、共振周波数の伝達特性を充分に低下させることができるため、フィルタ回路４により不要な高調波成分を交流架線１５に流出することを抑制することができる。
【００３４】
また第３のコンデンサ４６の接続により所望の共振周波数ｆ０よりも高い帯域、例えばラジオ帯にて伝達特性を低減することができるため、該帯域での負荷への高調波成分、及びそれによる妨害波を低減するという効果がある。
【００３５】
また配線インダクタンス２１と第３のコンデンサ４６の共振経路に直列に抵抗４３を介するため、配線インダクタンス２１と第３のコンデンサ４６による反共振周波数ｆ２のピークを抑制するという効果がある。
また上記反共振周波数ｆ２のピーク抑制のために抵抗４３を適用するため、別途抵抗を設ける必要が無く、フィルタの小型化が図れるという効果がある。
【００３６】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置に供給する回路の変圧器と電力変換装置との間に、電力変換装置に対して並列に第１のリアクトルと第１のコンデンサと抵抗とからなる第１の直列回路を接続し、抵抗に並列に第２のリアクトルと第２のコンデンサとからなる第２の直列回路を接続し、第１のリアクトルと第１のコンデンサの直列回路に第３のコンデンサを並列に接続してフィルタ回路を構成したので、電力変換装置で発生する電圧の高調波成分をフィルタ回路を通じてバイパスさせ、電力変換装置側に帰還させることができるので、電力変換装置から発生する高調波成分が変圧器を介して交流架線やレールに流出するのを防止することができる。
【００３７】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４によるフィルタ回路の構成図である。この実施の形態４では、実施の形態３と同様に、交流架線駆動電車等の用途に用いられる、電力変換装置で発生する電圧の高調波成分を、変圧器を介して交流架線やレールに出力させないようにするために、電力変換装置と変圧器との間に電力変換装置に並列に挿入されるフィルタ回路について示している。
【００３８】
図５において、フィルタ回路４以外の構成は実施の形態３で説明した図４と同等であるので符号の説明と動作の説明は省略する。
実施の形態４のフィルタ回路４は、実施の形態２で説明したフィルタ回路、すなわち、リアクトル４１と第１のコンデンサ４２と抵抗４３とからなる直列回路の抵抗４３に並列に第２のコンデンサ４５を接続し、更にリアクトル４１と第１のコンデンサ４２の直列回路に並列に第３のコンデンサ４６を接続して構成したもので、実施の形態２で説明したフィルタ回路の効果により、この実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、交流架線からの電力を変圧器を介して電力変換装置に供給する回路の変圧器と電力変換装置との間に、電力変換装置に対して並列にリアクトルと第１のコンデンサと抵抗とからなる直列回路を接続し、上記抵抗に並列に第２のコンデンサを接続し、更に上記リアクトルと第１のコンデンサの直列回路に第３のコンデンサを並列に接続してフィルタ回路を構成したので、簡単な構成で実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態３および４では電力変換装置の負荷として駆動用モータの場合を例に説明したが、この様な回路に限定するものではなく、例えば、電力変換装置１９を補助電源装置とし、それに３相交流負荷が接続されるような回路に適用しても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００４１】
実施の形態５．
上記した実施の形態１〜４では、配線インダクタンス３、２１はフィルタ回路４を適用する主回路の配線に存在するインダクタンスを利用する場合について説明したが、実施の形態５の発明は、配線インダクタンス３、２１と直列に外付けのリアクトル（図示せず）を用いてフィルタ回路４の構成要素としてもよい。配線インダクタンス３、２１を利用する場合はフィルタ回路４を適用する主回路の構成によって制約を受けるが、外付けのリアクトルであればインダクタンスを自由に選定できるので、他の構成要素の選択がより自由となる。すなわち、外付けのリアクトルにより所望のインダクタンスを得ることができるので、高調波吸収度合に見合った的確な設計ができる。また、配線を長くする必要がなく、主回路の艤装方法の制約を受けることが少なくなる。
【００４２】
このように実施の形態５の発明によれば、高調波吸収効果を得るために利用する主回路の配線の配線インダクタンス以外に、外付けのリアクトルをフィルタ回路の構成要素として加えたので、インダクタンスを自由に選定することができ、このため、フィルタ回路設計の自由度が増し、またフィルタ回路を使用する主回路配線の艤装の自由度も増す。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施の形態１によるフィルタ回路を示す構成図である。
【図２】図１における周波数と伝達特性の関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるフィルタ回路を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるフィルタ回路を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるフィルタ回路を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：電源                            ２：負荷
３：配線インダクタンス              ４：フィルタ回路
１５：交流架線                      １８：変圧器
１９：電力変換装置                  ２１：配線インダクタンス
４１：第１のリアクトル              ４２：第１のコンデンサ
４３：抵抗                          ４４：第２のリアクトル
４５：第２のコンデンサ              ４６：第３のコンデンサ
【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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