(57)【要約】【課題】電気機器にサージ電圧が侵入した場合に、大きな電圧が線路端コイルに加わらないようにできるとともに、一定の絶縁余裕の範囲内で定格電圧を高くすることができるＰＷＭ用電気機器を提供する。【解決手段】給電ケーブル３を介してＰＷＭ周波数変換器２と接続することによって動作する電気機器であって、電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、電気機器を構成する各コイル５の共振周波数をｆｃ、給電ケーブル２のインダクタンスをＬｃとしたとき、    ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））である。【選択図】図１
2008306833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、前記電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
であることを特徴とするＰＷＭ用電気機器。
【請求項２】
前記電気機器が回転機であることを特徴とする請求項１記載のＰＷＭ用電気機器。
【請求項３】
前記給電ケーブルのインダクタンスＬｃと前記電気機器の端子部における相間静電容量Ｃｍの積（Ｌｃ・Ｃｍ）が、１０−１４ｓｅｃ２よりも大きく、前記電気機器を構成する各コイルの共振周波数ｆｃが、２ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項１記載のＰＷＭ用電気機器。
【請求項４】
給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器が３相電気機器で、該電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ（Ｃｍ＋Ｃａ）））
の条件を満たす静電容量がＣａのコンデンサが、前記電気機器の３相の相間に接続されていることを特徴とするＰＷＭ用電気機器。
【請求項５】
給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器が３相電気機器で、該電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ（Ｃｍ＋（２／３）Ｃｂ）））
の条件を満たす静電容量がＣｂのコンデンサが、前記電気機器の各相と該電気機器のコアとの間に接続されていることを特徴とするＰＷＭ用電気機器。
【請求項６】
前記電気機器の端子部における相間電圧サージ波形の立ち上がり時間がＴｒであるとき、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数を、前記立ち上がり時間Ｔｒに対応する周波数ｆ１＝１／（４Ｔｒ）の２倍の周波数２ｆ１＝１／（２Ｔｒ）以上に設定したことを特徴とする請求項１、または請求項４、または請求項５記載のＰＷＭ用電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ周波数変換器と給電ケーブルを介して接続することによって動作する、例えば回転機の電動機や発電機等の耐サージ電圧性能を高めたＰＷＭ用電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、ＰＷＭ（パルス幅変調）周波数変換器と、交流電動機や交流発電機などの回転機等の電気機器とを給電ケーブルによって接続し、接続した交流電動機の周波数変換した電力による駆動や交流発電機からの電力の周波数変換等を行っている。
【０００３】
このような場合、例えば高速でスイッチングするＰＷＭ周波数変換器で駆動する交流電動機では、給電ケーブルの特性インピーダンスと、交流電動機のインピーダンスとの間に不整合があると、この不整合によりＰＷＭ周波数変換器と交流電動機の接続部分でサージ電圧の反射が生じ、反射されたサージ電圧の重畳によって高電圧が発生する（例えば、非特許文献１参照）。また、発生した高電圧は、反射されたサージ電圧が給電ケーブルを２往復する時間を周期として振動するので、給電ケーブルのインダクタンスとキャパシタンスによる共振現象として説明される場合もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、発生したサージ電圧が接続された交流電動機に侵入した場合、電圧の立ち上がり波形が急峻であると、大きな電圧が線路端コイルに集中して加わる。例えば、交流電動機の端子での最大電圧変化に対する線路端コイルに加わる最大電圧の比率を分担率としたとき、その分担率が８０％を超えてしまう場合がある（例えば、非特許文献１参照）。こうしたインピーダンスの不整合による電圧の上昇と、線路端コイルにおける分担率の上昇は、線路端コイルを傷めるおそれがある。
【０００５】
そこで、従来の交流電動機においては、想定されるサージ電圧により線路端コイルに加わる高電圧に耐えるように強化された絶縁処理を施したり、あるいは、サージ電圧による高電圧の発生がないような電気回路にしたりすることが行なわれていた。高電圧の発生がないようにした電気回路としては、ＰＷＭ周波数変換器と給電ケーブルの間にリアクトルまたはフィルタを挿入して、ＰＷＭ周波数変換器の高速スイッチング波形を滑らかにする方法があり、また、給電ケーブルと交流電動機との間に、インピーダンス整合部としてのコンデンサと抵抗の直列回路を接続する方法がある（例えば、特許文献１および非特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２７０７８１４号公報（第２頁）
【非特許文献１】電気学会技術報告第７３９号、１９９９年8月、インバータサージ絶縁調査専門委員会、「インバータサージの絶縁システムへの影響」、ｐ．１２−２０
【非特許文献２】ＩＥＣ，ＴＳ６００３４−２５，ＴＥＣＮＩＣＡＬ  ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，２００４／０４，「Ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｐａｒｔ２５」，ｐ．４４−４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の交流電動機等のＰＷＭ用電気機器は上記のように構成されるので、比較的低電圧で駆動される低圧の電気機器においても、サージ電圧による高電圧に耐えるよう、例えば絶縁処理を強化したものとしなければならず、また、ＰＷＭ周波数変換器と給電ケーブルの間にリアクトルやフィルタを挿入する場合には、定格電圧の異なる種々の電気機器について、その定格電流に応じた大きさのリアクトルまたはフィルタを準備することが必要であり、さらに、インピーダンス整合部としてのコンデンサと抵抗の直列回路を接続する方法では、抵抗器での発熱があるなどの問題があった。
【０００７】
本発明はこうした課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電気機器にサージ電圧が侵入した場合に、大きな電圧が線路端コイルに加わらないようにできるとともに、一定の絶縁余裕の範囲内で定格電圧を高くすることができるＰＷＭ用電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＷＭ用電気機器は、
給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、前記電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
であることを特徴とするものであり、
さらに、前記電気機器が回転機であることを特徴とするものであり、
さらに、前記給電ケーブルのインダクタンスＬｃと前記電気機器の端子部における相間静電容量Ｃｍの積（Ｌｃ・Ｃｍ）が、１０−１４ｓｅｃ２よりも大きく、前記電気機器を構成する各コイルの共振周波数ｆｃが、２ＭＨｚ以上であることを特徴とするものであり、
また、給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器が３相電気機器で、該電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ（Ｃｍ＋Ｃａ）））
の条件を満たす静電容量がＣａのコンデンサが、前記電気機器の３相の相間に接続されていることを特徴とするものであり、
また、給電ケーブルを介してＰＷＭ周波数変換器と接続することによって動作するＰＷＭ用電気機器において、
前記電気機器が３相電気機器で、該電気機器の端子部における相間静電容量をＣｍ、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数をｆｃ、前記給電ケーブルのインダクタンスをＬｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ（Ｃｍ＋（２／３）Ｃｂ）））
の条件を満たす静電容量がＣｂのコンデンサが、前記電気機器の各相と該電気機器のコアとの間に接続されていることを特徴とするものであり、
さらに、前記電気機器の端子部における相間電圧サージ波形の立ち上がり時間がＴｒであるとき、該電気機器を構成する各コイルの共振周波数を、前記立ち上がり時間Ｔｒに対応する周波数ｆ１＝１／（４Ｔｒ）の２倍の周波数２ｆ１＝１／（２Ｔｒ）以上に設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、大きな電圧がＰＷＭ用電気機器の線路端コイルに集中しないようにするため、給電ケーブルのインダクタンス、電気機器の端子部における相間静電容量、電気機器を構成する各コイルの巻き始めと巻き終りの間の共振周波数の関係を適用したものである。
【００１０】
こうした本発明によれば、ＰＷＭ用電気機器の端子部における相間の最大電圧変化に対する線路端コイルの巻き始めと巻き終りの間にかかる最大電圧の比率を分担率としたときに、この分担率を（１／相間直列コイル数）に近づけることができるように構成したので、電気機器にＰＷＭ周波数変換器のスイッチング動作に起因するサージ電圧が侵入した場合、大きな電圧が線路端コイルに加わらないようにでき、絶縁の信頼性を向上できる効果を有する。
【００１１】
また、一定の絶縁余裕の範囲で定格電圧を高くすることができ、さらに、相間直列コイル数を適正に選択すれば、電気機器の定格電圧と絶縁信頼性の関係を最適なものとするよう設計でき、電気機器の絶縁信頼性を精度の高いものとすることができる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
先ず第１の実施形態を図１乃至図７により説明する。図１はＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図であり、図２はＰＷＭ用電気機器における端子部の相間電圧波形の立ち上がり時間と第１コイルの電圧分担比の関係を示す図であり、図３はＰＷＭ用電気機器の相間直列コイル数が４個の場合の等価回路図であり、図４はＰＷＭ用電気機器の１つのコイルの巻き始めと巻き終わりとの間の共振周波数と、第１コイルの電圧分担比の関係を示す図であり、図５は給電ケーブルとＰＷＭ用電気機器の端子部の静電容量が端子間電圧波形の立ち上がり時間に与える影響を調べるために用いた回路図であり、図６は給電ケーブルのケーブル長とＰＷＭ用電気機器の端子部での端子間電圧波形立ち上がり時間の関係を示す図であり、図７は図６に示した関係を変換し、縦軸に共振周波数、縦軸に端子部での端子間電圧波形立ち上がり時間を取って示す図である。
【００１４】
図１に示すように、例えば三相の交流電動機や交流発電機等の三相回転機によって構成されるＰＷＭ用電気機器１とＰＷＭ周波数変換器２とは、給電ケーブル３によって接続され、ＰＷＭ周波数変換器２からＰＷＭ用電気機器１へ、あるいはＰＷＭ用電気機器１からＰＷＭ周波数変換器２へ電力を移送し得るよう構成されている。
【００１５】
ＰＷＭ用電気機器１は、そのコア４に形成された図示しないスロットに、複数のコイル５、例えば第１から第ｎまでのｎ個のコイル５が、各相間にそれぞれ直列接続されて配置されるように埋め込まれている。また各相間の直列接続された各コイル５はΔ結線となっており、各端子部Ｕｍ，Ｖｍ，Ｗｍにおける相間静電容量がＣｍとなっている。なお、各コイル５の接続をΔ結線としているが、Ｙ結線でもよい。
【００１６】
さらに、ＰＷＭ用電気機器１の各端子部Ｕｍ，Ｖｍ，ＷｍとＰＷＭ周波数変換器２の対応する各端子部Ｕｉ，Ｖｉ，Ｗｉとを接続する給電ケーブル３は、そのインダクタンスがＬｃとなっている。なお、ＰＷＭ用電気機器１のコア４は、その接地端子Ｇｍが給電ケーブル３を介してＰＷＭ周波数変換器２の接地端子Ｇｉに接続され、接地されている。そして、ＰＷＭ用電気機器１の各相間に複数配置されたコイル５の１つの共振周波数がｆｃであるとすると、この共振周波数ｆｃと相間静電容量Ｃｍと給電ケーブル３のインダクタンスＬｃとの関係が、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
となっている。
【００１７】
このようにすることで、交流電動機等のＰＷＭ用電気機器１にサージ電圧が進入した場合でも、高い電圧が各相間の直列接続されたコイル５の線路端となる第１コイル５に加わらなくなり、絶縁の信頼性を高めることができ、また、一定の絶縁余裕の範囲で交流電動機等のＰＷＭ用電気機器１の定格電圧を高くすることができる。
【００１８】
こうした構成の上記本実施形態について、さらに図２乃至図７に基づいて説明する。
【００１９】
図２は、横軸がＰＷＭ用電気機器１における端子部の相間電圧波形の立ち上がり時間であり、縦軸が端子部での最大電圧の変化に対する線路端コイルの第１コイル５の巻き始めと巻き終わりの間にかかる最大電圧の比率である第１コイル分担比（第１コイルの電圧分担比）である。例えば、相間直列コイル数がｎ＝４のＰＷＭ用電気機器１において、４個のコイル５が均等に電圧を分担するとすれば、第１コイル分担比は２５％、相間直列コイル数がｎ＝８の場合では、８個のコイル５が均等に電圧を分担するとすれば、第１コイル分担比は１２．５％になる。
【００２０】
また図２は、ＰＷＭ用電気機器１の相間直列コイル数をｎ＝４としたときと、相間直列コイル数をｎ＝８としたときに、それぞれ各コイル５を独立にしたときの各コイル５の巻始めと巻終り間の共振周波数を３７０ｋＨｚとした場合、３．７ＭＨｚとした場合の２×２ケースの組み合わせで、
（ａ）相間の直列コイル数がｎ＝４、各コイルの共振周波数が３７０ｋＨｚ、
（ｂ）相間の直列コイル数がｎ＝４、各コイルの共振周波数が３．７ＭＨｚ、
（ｃ）相間の直列コイル数がｎ＝８、各コイルの共振周波数が３７０ｋＨｚ、
（ｄ）相間の直列コイル数がｎ＝８、各コイルの共振周波数が３．７ＭＨｚ
の（ａ）〜（ｄ）をパラメータとして４本の曲線が描かれている。
【００２１】
また、この図２の４本の曲線については、図３に等価回路を例示するΔ結線したＰＷＭ用電気機器１において、相間直列コイル数をｎ＝４の場合、ｎ＝８の場合について、１相に電圧を印加、残りの２相を接地という条件で、上記（ａ）〜（ｄ）をパラメータとして過渡回路計算プログラムＥＭＴＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  ｐｒｏｇｒａｍ）を使用し、パルス電源からＰＷＭ周波数変換器２の発生電圧を模擬したパルス電源電圧を印加して、1コイル当たりのインダクタンスＬ１を変化させて立ち上がり時間Ｔｒに対する第１コイル５の分担比を求めた。なお、上記等価回路における１コイル当たりのインダクタンスＬ１、または1コイル当たりの対接地間静電容量Ｃ１が変化すると、各コイル５の共振周波数ｆ１が、
ｆ１＝１／（２π√（Ｌ１・Ｃ１））
に従い変化する。
【００２２】
なお、図２中に示した共振周期は、共振周波数ｆ１に相当する周期であり、共振周期＝１／ｆ１で求めた。また、図２中に示した共振立上がりは、共振周波数ｆ１に相当する立上がり時間Ｔｒで、共振立上がり＝１／（４ｆ１）で求めた。
【００２３】
また図４は、端子部間の相間電圧波形の立ち上がり時間ＴｒをＴｒ＝０．１μｓｅｃ、Ｔｒ＝０．２５μｓｅｃ、Ｔｒ＝１μｓｅｃとした３つのケースについて、１コイル当たりのインダクタンスＬ１を変化させることで各コイル５の共振周波数ｆ１を変化させて計算を実施し、横軸を各コイル５の巻き始めと巻き終りとの間の共振周波数ｆ１、縦軸を分担比として描いたグラフである。
【００２４】
こうして得られた図２及び図４から、端子部間の相間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒが短いと、相間直列コイル数ｎによる分担比に差が無くなること、端子部間の相間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒが長いと、相間直列コイル数ｎを増やせば分担率が小さくなることが明らかとなる。
【００２５】
また、端子部間電圧波形の立ち上がり時間の長短の基準は、各コイル５の共振周波数ｆ１であることが示されている。したがって、交流電動機等のＰＷＭ用電気機器１にサージ電圧が侵入した場合、高い電圧が線路端の第１コイル５に加わらないようにするためには、
（１）端子部間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒを長くする。
（２）各コイル５の共振周波数ｆ１を高くする。
（３）相間コイル数ｎを増やす。
の３つの条件を満たす機器とすれば良いことがわかる。
【００２６】
ところで、給電ケーブル３の先に接続されるＰＷＭ用電気機器１自身が含有している相間静電容量Ｃｍは、ＰＷＭ周波数変換器２の発生電圧の立ち上がり時間が短い（一般的なＰＷＭ周波数変換器２では、概ね０．１μｓｅｃ以下）波形に対して、そのＰＷＭ用電気機器１の端子部のサージ電圧波形をなだらかな波形とする。これは、端子部間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒが、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃとＰＷＭ用電気機器１の端子部における相間静電容量Ｃｍの共振波形の一部になるためである。なお、ＰＷＭ用電気機器１の端子部における相間静電容量Ｃｍの大部分は、例えば交流電動機では、コイル５の導体、対地絶縁材、コア４の導体が形成するコンデンサにより決定される。
【００２７】
また図５は、ＰＷＭ周波数変換器２の発生電圧の立ち上がり時間Ｔｒが短い（例えば１μｓｅｃ以下）波形に対して、給電ケーブル３とＰＷＭ用電気機器１の端子部の静電容量Ｃｍが、端子間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒに与える影響を計算するための等価回路である。なお、以降の検討結果は、ＰＷＭ周波数変換器２の発生電圧を模擬したパルス電源電圧を理想的なステップ電圧（立ち上り時間＝０μｓｅｃ）として実施している。また検討については、表１のように給電ケーブル３の特性インピーダンスＺ、給電ケーブル３の伝搬速度ｖを設定し、給電ケーブル３のケーブル長を任意に変化させて実施している。
【表１】
2008306833.tif 000003
【００２８】
また図６は、給電ケーブル３のケーブル長が、ＰＷＭ用電気機器１の端子部における印加電圧の立ち上がり時間Ｔｒに与える影響を計算した結果で、横軸が給電ケーブル３のケーブル長（ｍ）、縦軸が立ち上がり時間Ｔｒ（ｓｅｃ）である。さらに図７は、図６の横軸を共振周波数ｆｒ（ただし、ｆｒ＝１／（２π√（Ｌｃ・Ｃｍ）））に変換したときの結果である。
【００２９】
図７から、給電ケーブル３とＰＷＭ用電気機器１の相間静電容量Ｃｍの共振周波数ｆｒ（Ｈｚ）と立ち上がり時間Ｔｒ（ｓｅｃ）の関係を読み取ると、ケーブル条件によらず、概ねＴｒ＝（０．４／ｆｒ）となっている。また図６から、例えば条件２の給電ケーブル３（Ｚ＝５０Ω、ｖ＝２００ｍ／ｓｅｃ）を用いたときの立ち上がり時間Ｔｒは、ケーブル長が１ｍと短い場合でも、Ｃｍ＝１０ｎＦとすると、最小で１００ｎｓｅｃ程度になる。
【００３０】
これは上記の式を変形して、
Ｔｒ＝２．５√（Ｌｃ・Ｃｍ）  ………（１）式
となる。そして、この立ち上がり時間Ｔｒが、ＰＷＭ用電気機器１に印加しうるサージ電圧の最小立ち上り時間になる。すなわち、ＰＷＭ周波数変換器２の発生電圧の立ち上がり時間がいかに短くなろうとも、端子部の相間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒは（１）式より長くなる。
【００３１】
こうしたことから、交流電動機等のＰＷＭ用電気機器１にサージ電圧が侵入した場合、高い電圧が線路端の第１コイル５に加わらないようにするためには、
（１）端子部間電圧波形の立ち上がり時間Ｔｒを長くする。
（２）各コイル５の共振周波数ｆｒを高くする。
（３）相間コイル数ｎを増やす。
の３つの条件を満たすものとすれば良い。このうち、（１）の条件は、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃ、ＰＷＭ用電気機器１の端子部における相間静電容量Ｃｍから、（１）式によって最小値が決まる。この最小値と、図２、図４で示されている（２）、（３）の条件を組み合わせれば、交流電動機等のＰＷＭ用電気機器１にサージ電圧が侵入した場合、高い電圧が線路端の第１コイル５に加わらないようにするための機器設計指針を導くことができる。
【００３２】
例えば、図４のＰＷＭ用電気機器１の端子部における相間電圧波形の立ち上がり時間ＴｒがＴｒ＝２５０ｎｓｅｃのグラフを見ると、１コイル当たりの巻き始めと巻き終り間の共振周波数ｆ１が３００ｋＨｚ以下では分担比が６０％になるが、共振周波数ｆ１を２ＭＨｚに設計すると、分担比が４０％に抑制される。すなわち、最小立ち上がり時間Ｔｒが２５０ｎｓｅｃ程度になるように、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃとＰＷＭ用電気機器１の相間静電容量Ｃｍを設定し、かつ、各コイル５の共振周波数ｆ１が２ＭＨｚになるようにＰＷＭ用電気機器１のスロット数を決めれば、第1コイル５の分担比は４０％以下になる。この最小立ち上がり時間Ｔｒは、（１）式で決まるので、最小立ち上がり時間Ｔｒが２５０ｎｓｅｃ以上となる給電ケーブル３のインダクタンスＬｃとＰＷＭ用電気機器１の相間静電容量Ｃｍの積（Ｌｃ・Ｃｍ）は、１０−１４ｓｅｃ２以上であればよい。
【００３３】
また、ＰＷＭ用電気機器１にサージ電圧が侵入した場合、高い電圧が線路端の第１コイル５に加わらないようにするための抑制効果は、各コイル５の共振周波数が、ＰＷＭ用電気機器１の端子部の電圧波形立ち上がり時間Ｔｒに対応する周波数ｆ１（＝１／（４Ｔｒ））の２倍の周波数（＝１／（２Ｔｒ））以上であれば、実用上十分に得られる。このことと、（１）式を用い、ＰＷＭ用電気機器１を構成する各コイル５の共振周波数をｆｃとして一般的な式で表現すると、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
となり、この式を満足すれば抑制効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、三相機器について説明したが、六相機器などの多相機器であってもよく、また、各コイル５の接続をΔ結線としているが、Ｙ結線でもよく、さらにまた、給電ケーブル３も３芯、４芯等の多芯ケーブル、単芯ケーブルのいずれであってもよい。
【実施例２】
【００３５】
次に、第２の実施形態を図８により説明する。図８はＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００３６】
本実施形態は、上記第１の実施形態で、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
の関係を満たすことができない場合におけるもので、図８に示すようにＰＷＭ用電気機器１の３つの端子部Ｕｍ，Ｖｍ，Ｗｍには、各相間に静電容量がＣａであるコンデンサ６が接続されている。
【００３７】
このように各相間にコンデンサ６を接続することで、ＰＷＭ用電気機器１の相間静電容量Ｃｍに静電容量Ｃａが並列に入ることになり、上記（１）式のＣｍを（Ｃｍ＋Ｃａ）と置き換えればよいことになり、
Ｔｒ＝２．５√（Ｌｃ・（Ｃｍ＋Ｃａ））
となる。その結果、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
すなわち、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃ、ＰＷＭ用電気機器１の端子部間静電容量Ｃｍ、ＰＷＭ用電気機器１を構成する各コイル５の共振周波数をｆｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・（Ｃｍ＋Ｃａ）））
を満たすような、静電容量Ｃａのコンデンサ６を、ＰＷＭ用電気機器１の端子部で３相相間に接続すれば、同様の抑制効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３９】
次に、第３の実施形態を図９により説明する。図９はＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００４０】
本実施形態は、上記第２の実施形態と同様に、第１の実施形態で、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・Ｃｍ））
の関係を満たすことができない場合におけるもので、図９に示すようにＰＷＭ用電気機器１の３つの端子部Ｕｍ，Ｖｍ，Ｗｍと、３相対地間、例えば接地されたコア４の間に、それぞれ静電容量がＣｂであるコンデンサ７が接続されている。
【００４１】
このように各相と対地間にコンデンサ７を接続することで、ＰＷＭ用電気機器１の相間静電容量Ｃｍに静電容量（２／３）Ｃｂが並列に入ることになり、上記（１）式のＣｍを（Ｃｍ＋（２／３）Ｃｂ）と置き換えればよいことになり、
Ｔｒ＝２．５√（Ｌｃ・（Ｃｍ＋（２／３）Ｃｂ））
となる。その結果、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
すなわち、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃ、ＰＷＭ用電気機器１の端子部間静電容量Ｃｍ、ＰＷＭ用電気機器１を構成する各コイル５の共振周波数をｆｃとしたとき、
ｆｃ＞１／（５√（Ｌｃ・（Ｃｍ＋（２／３）Ｃｂ）））
を満たすような、静電容量Ｃｂのコンデンサ７を、ＰＷＭ用電気機器１の端子部Ｕｍ，Ｖｍ，Ｗｍと、３相対地間にそれぞれ接続すれば、同様の抑制効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４３】
次に、第４の実施形態を、図１を参照し第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００４４】
本実施形態は、立ち上がり時間Ｔｒが既知である場合で、給電ケーブル３のインダクタンスＬｃ、ＰＷＭ用電気機器１の端子部間の静電容量Ｃｍなどの値を調べることなく、立ち上がり時間Ｔｒに対応する周波数ｆ１（＝１／（４Ｔｒ））の２倍の周波数（＝１／（２Ｔｒ））以上に、ＰＷＭ用電気機器１を構成する各コイル５の共振周波数を設定すれば、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態であるＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるＰＷＭ用電気機器における端子部の相間電圧波形の立ち上がり時間と第１コイルの電圧分担比の関係を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態であるＰＷＭ用電気機器の相間直列コイル数が４個であり、Δ結線された場合の等価回路図である。
【図４】本発明の第１の実施形態であるＰＷＭ用電気機器の１つのコイルの巻き始めと巻き終わりとの間の共振周波数と、第１コイルの電圧分担比の関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる給電ケーブルとＰＷＭ用電気機器の端子部の静電容量が端子間電圧波形の立ち上がり時間に与える影響を調べるために用いた回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる給電ケーブルのケーブル長とＰＷＭ用電気機器の端子部での端子間電圧波形立ち上がり時間の関係を示す図である。
【図７】図６に示した関係を変換し、縦軸に共振周波数、縦軸に端子部での端子間電圧波形立ち上がり時間を取って示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態であるＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態であるＰＷＭ周波数変換器とＰＷＭ用電気機器とを接続して構成したシステムを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…ＰＷＭ用電気機器
２…ＰＷＭ周波数変換器
３…給電ケーブル
４…コア
５…コイル
６，７…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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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