(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力半導体素子により構成され直流を交流に電力変換するインバータ部を有するインバータ主回路部と、
該インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときに、前記インバータ主回路部の出力側におけるノイズ電流を測定するノイズ電流測定部を有するノイズ測定部と、
前記インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときの、前記インバータ主回路部の出力側おけるノイズ電圧を記憶するノイズ電圧記憶部と、
前記ノイズ電流測定部で測定したノイズ電流及び前記ノイズ電圧記憶部で記憶されているノイズ電圧と、前記ノイズ電流及びノイズ電圧に基づいて所定の演算を行った演算結果との少なくとも一方を出力するノイズ測定結果出力部とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記ノイズ測定部を構成する前記ノイズ電流測定部は、全相一括の電流及びグランド電流の何れか一方を測定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記ノイズ測定結果出力部は、測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧の少なくとも１つを、そのまま時間に対する値として出力する構成、測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧の少なくとも１つを周波数変換して、周波数に対する値として出力する構成及び測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧のとの双方を、周波数変換し、さらに周波数変換したノイズ電流とノイズ電圧の商でなるインピーダンスを演算し、周波数に対するインピーダンスを演算し、周波数に対するインピーダンスとして出力する構成の少なくとも１つの構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記インバータ主回路部の出力側における少なくとも１相の相電圧を、少なくとも１回変化するように、前記インバータ部に指令を与えるインバータ動作指令部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
電力半導体素子により構成され直流を交流に電力変換するインバータ部を有するインバータ主回路部を備えたインバータ装置のノイズ測定方法であって、
該インバータ主回路部の出力側において、少なくとも１相の相電圧を変化させたときに、前記インバータ主回路部の出力側におけるノイズ電流を測定するノイズ電流測定ステップと、
前記インバータ主回路部の出力側において、少なくとも１相の相電圧を変化させたときの、前記インバータ主回路部の出力側おけるノイズ電圧を記憶するノイズ電圧記憶ステップと、
前記ノイズ電流測定ステップで測定したノイズ電流及び前記ノイズ電圧記憶ステップで記憶されているノイズ電圧の測定結果と、前記ノイズ電流及びノイズ電圧に基づいて所定の演算を行った演算結果との少なくとも一方を出力するノイズ測定結果出力ステップとを備えたことを特徴とするインバータ装置のノイズ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力半導体素子のスイッチングにより直流を交流に電力変換するインバータ装置及びそのノイズ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のインバータ装置は、トランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の電力半導体素子のスイッチングにより直流を交流に電力変換するものあり、そのスイッチング動作に伴いノイズが発生する。
このノイズは周辺機器の誤動作や無線機器への雑音等の影響を及ぼすため、一般に下記（１）〜（４）などの対策を講じている。
（１）インバータ装置にノイズフィルタを内蔵する。
（２）制御盤や制御システムにノイズフィルタを挿入する。
（３）グランドを強化する。
（４）制御線や電力線にシールドを施す。
【０００３】
また、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）規格により、システムとしてあるレベル以下でなければ流通を制限されるため、認定機関等において、インバータ装置を搭載した制御盤やシステムの電磁環境適合性試験（ＥＭＣ試験）を実施し、ノイズレベルを測定する。ＥＭＣ試験を実施して測定したノイズレベルが大きい場合には、ノイズ対策が必要となり、時間と費用を費やして対策している。
【０００４】
このため、従来、交流を直流に電力変換するコンバータ部と、直流電圧を平滑する平滑主回路コンデンサと、直流を交流に電力変換するインバータ部と、を有するインバータ主回路部と、このインバータ主回路部の入力側においてアースと相間の電圧を取り出す高周波ノイズ測定部と、この高周波ノイズ測定部で高周波ノイズを測定したアナログ電圧値を取り込み、ある周波数成分における電圧レベルに変換する簡易周波数分析部と、前記インバータ主回路部を制御するとともに、前記簡易周波数分析部により取り込まれた値を入力するインバータ制御部と、インバータ装置の運転周波数や出力電流などのモニタをするとともに、前記インバータ制御部を介して前記簡易周波数分析部から取り込んだ値を高周波ノイズレベルとして表示するモニタ部とを備えたインバータ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８８１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の従来例にあっては、インバータ主回路部の入力側のノイズ電圧を測定してモニタすることができ、インバータ装置を搭載した制御盤やシステムのノイズレベルを容易に判断することができ、認定機関等でのＥＭＣ試験を実施することなく、ノイズ対策の是非を手軽に判定することができるものである。
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、インバータ主回路部の入力側のノイズ電圧測定するようにしているので、インバータ装置の出力側に接続する負荷（例えばモータなど）及び負荷とインバータ装置を接続するケーブルによってノイズレベルは変化するなど、ノイズ対策とその効果の関係は複雑で有効なノイズ対策方法を決定することは容易ではなかった。
【０００６】
つまり、負荷及び負荷とインバータ装置を接続するケーブルが変化すると、インバータ出力側からみたインピーダンスが変化する。このインピーダンス変化に伴ってノイズ電流が変化して、ノイズレベルが変化する。また、フィルタ等のノイズ対策部品と負荷及び負荷とインバータ装置を接続するケーブルが共振することで、インバータ装置の出力側からさみたインピーダンスは大きく変化し、このときノイズレベルも変化することになり、ノイズ対策効果を予測することは容易ではないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ＥＭＣ試験を実施することなく、有効なノイズ対策の検討やノイズ対策の把握を行うことができ、簡便且つ確実に有効なノイズ対策を講じることができるインバータ装置及びそのノイズ測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係るインバータ装置は、電力半導体素子により構成され直流を交流に電力変換するインバータ部を有するインバータ主回路部と、該インバータ主回路部の出力側において、少なくとも１相の相電圧を変化させたときに、前記インバータ主回路部の出力側におけるノイズ電流を測定するノイズ電流測定部を有するノイズ測定部と、前記インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときの、前記インバータ主回路部の出力側おけるノイズ電圧を記憶するノイズ電圧記憶部と、前記ノイズ電流測定部で測定したノイズ電流及び前記ノイズ電圧記憶部で記憶されているノイズ電圧と、前記ノイズ電流及びノイズ電圧に基づいて所定の演算を行った演算結果との少なくとも一方を出力するノイズ測定結果出力部とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に係るインバータ装置は、請求項１に係る発明において、前記ノイズ測定部を構成する前記ノイズ電流測定部は、全相一括の電流及びグランド電流の何れか一方を測定するように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係るインバータ装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記ノイズ測定結果出力部は、測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧の少なくとも１つを、そのまま時間に対する値として出力する構成、測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧の少なくとも１つを周波数変換して、周波数に対する値として出力する構成及び測定したノイズ電流と前記記憶部に記憶されたノイズ電圧のとの双方を、周波数変換し、さらに周波数変換したノイズ電流とノイズ電圧の商でなるインピーダンスを演算し、周波数に対するインピーダンスを演算し、周波数に対するインピーダンスとして出力する構成の少なくとも１つの構成を有することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４に係るインバータ装置は、請求項１乃至３の何れか１項に係る発明において、前記インバータ主回路部の出力側における少なくとも１相の相電圧を、少なくとも１回変化するように、前記インバータ部に指令を与えるインバータ動作指令部を有することを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項５に係るインバータ装置のノイズ測定方法は、電力半導体素子により構成され直流を交流に電力変換するインバータ部を有するインバータ主回路部を備えたインバータ装置のノイズ測定方法であって、該インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときに、前記インバータ主回路部の出力側におけるノイズ電流を測定するノイズ電流測定ステップと、前記インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときの、前記インバータ主回路部の出力側おけるノイズ電圧を記憶するノイズ電圧記憶ステップと、前記ノイズ電流測定ステップで測定したノイズ電流及び前記ノイズ電圧記憶ステップで記憶されているノイズ電圧の測定結果と、前記ノイズ電流及びノイズ電圧に基づいて所定の演算を行った演算結果との少なくとも一方を出力するノイズ測定結果出力ステップとを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インバータ主回路部の出力側において少なくとも１相の相電圧を変化させたときに、インバータ主回路部の出力側におけるノイズ電流及びノイズ電圧の少なくとも１つを測定し、この測定結果をそのまま出力するか又は測定結果を周波数変換して、周波数変換したノイズ電圧とノイズ電流との商でなるインピーダンスを算出し、周波数に対するインピーダンスとして出力することにより、ＥＭＣ試験を実施することなく、有効なノイズ対策の検討やノイズ対策効果の把握を行うことができ、簡便且つ確実に有効なノイズ対策を講じることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。
図中、１はインバータ装置であって、交流電源２から出力される３相交流電力とグランド電位とが入力ケーブル３を介して供給されるインバータ主回路部４を有する。このインバータ主回路部４で入力される３相交流電力を全波整流してから再度３相交流電力に変換して出力ケーブル５を介して負荷としての３相交流モータ６に供給される。
【００１５】
インバータ主回路部４は、交流電源２から入力される３相交流で電力を全波整流する全波整流回路７と、この全波整流回路７から出力される直流電力を３相交流電力に変換するインバータ部８とを備えている。
全波整流回路７は、一対のダイオードＤ１及びＤ２を直列に接続した直列回路と、一対のダイオードＤ３及びＤ４を直列に接続した直列回路と、一対のダイオードＤ３及びＤ４を直列に接続した直列回路とを並列に接続したダイオードブリッジ回路ＤＢと、このダイオードブリッジ回路ＤＢの出力側に前記各直列回路と並列に接続された平滑用コンデンサＣとで構成されている。
【００１６】
インバータ部８は、一対の電力半導体スイッチング素子Ｑ１及びＱ２を直列に接続したＵ相アームＡｕと、一対の電力半導体スイッチング素子Ｑ３及びＱ４を直列に接続したＶ相アームＡｖと、一対の電力半導体スイッチング素子Ｑ５及びＱ６を直列に接続したＷ相アームＡｗとが並列に接続された構成を有する。各電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のエミッタ及びコレクタ間にはエミッタ側からコレクタ側へ電流を流す逆並列ダイオードＤ１１〜Ｄ１６が接続されている。ここで、電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としては、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が適用されている。
【００１７】
また、Ｕ相アームＡｕ、Ｖ相アームＡｖ及びＷ相アームＡｗの電力半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続中点、電力半導体スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続中点及び電力半導体スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続中点がそれぞれ、出力ケーブル５を構成する電力ケーブルＰＣｕ、ＰＣｖ及びＰＣｗを介して３相交流モータ６に接続されている。
そして、インバータ主回路部４の出力側にはノイズ測定部１０が配設されている。このノイズ測定部１０は、図２に示すように、インバータ部８に接続された電力ケーブルＰＣｕ、ＰＣｖ及びＰＣｗに流れる全相電流を測定する例えば変流器で構成される電流測定器１１と、図３に示すように、インバータ部８に接続された電力ケーブルＰＣｕ、ＰＣｖ及びＰＣｗと接地ラインＰＣｅとの間に介装されてコモンモード電圧Ｖｃを測定する電圧測定器１２とを備えている。
【００１８】
また、インバータ部８の各電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、例えばマイクロコンピュータで構成されるインバータ制御部１５によって駆動制御される。このインバータ制御部１５は、各電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに駆動指令信号を供給して制御するインバータ動作指令部１６と、インバータ主回路部４の出力側に配設されたノイズ測定部１０の測定結果が入力されるノイズ測定結果出力部１７とで構成されている。
【００１９】
インバータ動作指令部１６は、図４に示す測定用インバータ制御処理を実行する。この測定用インバータ制御処理は、インバータ制御部１５の電源が投入されたときに実行開始され、先ず、ステップＳ１で、図５（ａ）に示すように、電源投入時にインバータ部８の電力半導体スイッチング素子Ｑ１、Ｑ３及びＱ５をオフ状態とし、且つ電力半導体スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４及びＱ６をオン状態とすることにより、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ及びＷ相電圧Ｖｗをそれぞれ全波整流回路７の負側電圧に維持する。
【００２０】
次いで、ステップＳ２に移行して、予め設定した所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときには、ステップＳ３に移行して、例えば電力半導体スイッチング素子Ｑ２をオフ状態とし、次いでステップＳ４に移行して、予め設定した所定のデッドタイムＴｄが経過したか否かを判定し、デッドタイムＴｄが経過していないときにはこれが経過するまで待機し、デッドタイムＴｄが経過したときにはステップＳ５に移行する。
【００２１】
このステップＳ５では、ノイズ測定結果出力部１７に対して測定開始指令を出力し、次いでステップＳ６に移行して、電力半導体スイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御して、図５に示すようにＵ相電圧Ｖｕを全波整流回路７の正側電圧に反転させる。
次いで、ステップＳ７に移行して、交流モータ６に対する電流指令値が入力されたか否かを判定し、電流指令値が入力されていないときにはこれが入力されるまで待機し、電流指令値が入力されたときにはステップＳ８に移行して、電流指令値に基づいて前記インバータ部８の各電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を駆動制御するモータ駆動制御処理を実行し、次いでステップＳ９に移行して、電源がオフ状態になったか否かを判定し、電源がオン状態を継続しているときには前記ステップＳ８に戻り、電源がオフ状態となったときには処理を終了する。
【００２２】
また、ノイズ測定結果出力部１７では、図６に示す測定結果出力処理を実行する。この測定結果出力処理は、先ず、ステップＳ１１で、インバータ動作指令部１６から例えば電源投入時に出力される測定開始指令が入力されたか否かを判定し、測定開始指令が入力されていないときにはこれが入力されるまで待機し、測定開始指令が入力されたときにはステップＳ１２に移行する。
このステップＳ１２では、電流測定器１１及び電圧測定器１２で測定されたコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃを予め設定した所定期間読込んでインバータ制御部１５を構成するマイクロコンピュータのＲＡＭ等の記憶媒体に記憶し、所定期間のコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃの読込みが完了するとステップＳ１３に移行する。
【００２３】
このステップＳ１３では、読込んだコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃをそれぞれ例えば高速フーリエ変換処理することにより周波数変換し、次いで、ステップＳ１４に移行して、予め設定した所要数の周波数帯域毎に周波数変換したコモンモード電圧Ｖｃ′を同様に周波数変換したコモンモード電流Ｉｃ′で除して両者の商でなる周波数領域のインピーダンスＺｃを算出し、次いでステップＳ１５に移行して、算出した周波数に対するインピーダンス特性データを測定結果データとして外部の表示器、プリンタ等に出力してから前記ステップＳ１１に移行する。
【００２４】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、インバータ制御部１５の電源がオフ状態となっており、インバータ動作指令部１６のインバータ駆動制御処理が停止状態にあると共に、ノイズ測定結果出力部１７の測定結果出力処理が停止状態にあるものとする。この状態では、インバータ主回路部４のインバータ部８における各電力半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が全てオフ状態であり、交流モータ６に三相交流が出力されず、交流モータ６が回転停止状態にある。
【００２５】
この状態から、インバータ制御部１５の電源をオン状態とすると、インバータ動作指令部１６で、図４に示す測定用インバータ制御処理が実行開始される。このため、先ず、インバータ主回路部４のインバータ部８における上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３及びＱ５をオフ状態に制御すると共に、下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２、Ｑ４及びＱ６をオン状態に制御して、電力ケーブルＰＣｕ、ＰＣｖ及びＰＣｗの相電圧Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗを、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、全てインバータ主回路部４の全波整流回路７の負側電圧に維持する（ステップＳ１）。このため、相間電圧でなるノーマルモード電圧Ｖｕ−ｖ、Ｖｖ−ｗ及びＶｗ−ｕは図５（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように全て中間電圧となり、電圧測定器１２で検出されるコモンモード電圧Ｖｃは図５（ｇ）に示すように、負側電圧を維持する。
【００２６】
その後、所定時間経過した後に、電力半導体スイッチング素子Ｑ２をオフ状態に制御し（ステップＳ３）、次いで所定のデッドタイムＴｄが経過した時点で、ノイズ測定結果出力部１７に対して測定開始指令を出力し（ステップＳ５）、次いで、電力半導体スイッチング素子Ｑ１をオン状態に制御して、図５（ａ）に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕを全波整流回路７の正側電圧に反転させる（ステップＳ６）。
【００２７】
このように、Ｕ相電圧Ｖｕを正側電圧に反転させることにより、線間電圧でなるノーマルモード電圧は、Ｕ相−Ｖ相間の相間電圧Ｖｕ−ｖは図５（ｃ）に示すように、中間電圧から正側電圧に増加し、逆にＷ相−Ｕ相間の相間電圧Ｖｗ−ｕは図５（ｆ）に示すように、中間電圧から負側電圧に低下し、Ｖ相−Ｗ相間の相間電圧Ｖｖ−ｗは図５（ｅ）に示すように中間電圧を維持する。
このため、電圧測定器１２で検出されるコモンモード電圧Ｖｃは、図５（ｇ）に示すように、負側電圧から中間電圧よりは低い電圧に増加する。このとき、電流測定器１１で検出されるコモンモード電流Ｉｃは、コモンモード電圧Ｖｃの変化に応じて振動し、時間の経過と共に減衰することになる。
【００２８】
このコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃが電流測定器１１及び電圧測定器１２で測定される。このとき、ノイズ測定結果出力部１７では、インバータ動作指令部１６から出力された測定開始指令が入力されるので、図６の測定結果出力処理でステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、電流測定器１１で検出されたコモンモード電流Ｉｃ及び電圧測定器１２で測定されたコモンモード電圧Ｖｃをそれらの減衰が終了するまでの時間に相当する所定期間読込み、読込んだコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃを、インバータ制御部１５を構成するマイクロコンピュータに含まれるＲＡＭ等の記憶媒体に記憶される。
【００２９】
そして、所定期間のコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃの記憶が完了すると、記憶されたコモンモード電流Ｉｃ及びコモンモード電圧Ｖｃを高速フーリエ変換処理することにより周波数変換し（ステップＳ１３）、周波数変換されたコモンモード電流Ｉｃ′及びコモンモード電圧Ｖｃ′を所定数に分割された周波数帯域毎に、コモンモード電圧Ｖｃ′をコモンモード電流Ｉｃ′で除した商即ちインピーダンスＺｃを算出し、算出したインピーダンスＺｃを前述したＲＡＭ等の記憶媒体に記憶する。
【００３０】
そして、周波数帯域毎のインピーダンスＺｃの算出が完了すると、ＲＡＭ等の記憶媒体に記憶されている周波数に対するインピーダンス特性データを外部の表示器、プリンタ等に出力する（ステップＳ１５）。
この周波数に対するインピーダンス特性データは、高周波ノイズ成分を含むことから図７（ｂ）において特性曲線Ｌ２１で示すように、７ＭＨｚ〜１０ＭＨｚで大きく低下することになる。
【００３１】
このように、電力半導体スイッチング素子Ｑ１がオフ状態からオン状態に反転すると、インバータ部８の出力即ちインバータ主回路部４の出力側においてノイズ電流が流れる。このノイズ電流は、オーム則に従い、高周波インピーダンスが大きければ小さくなり、逆に高周波インピーダンスが小さければ大きくなる。
そして、ノイズ電流は、インバータ装置１の各部を流れ、電源２側に流れたノイズ電流は、雑音端子電圧として測定される。
このため、周波数に対するインピーダンス特性が図７（ｂ）の特性曲線Ｌ２１で示すように７ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの高周波数領域で低下すると、雑音端子電圧は、図７（ａ）の特性曲線Ｌ１１で示すように、７ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの高周波数領域で上昇することになる。
【００３２】
このため、図７（ｂ）に示すインピーダンス特性データに基づいて７ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの高周波数領域のインピーダンス特性の低下を改善するために、インバータ主回路部４と電源２との間の入力ケーブル３に７ＭＨｚ〜１０ＭＨｚのインピーダンス特性の低下を補償するコアを選択して挿入する。このように入力ケーブル３にコアを挿入することにより、図７（ｂ）において特性曲線Ｌ２２で示すように、３ＭＨｚ以上の高周波数帯域でインピーダンスを増加させることができた。このため、雑音端子電圧も図７（ａ）において特性曲線Ｌ１２で示すように、５ＭＨｚ〜２５ＭＨｚの高周波数帯域で低減しており、ノイズ対策効果が得られたことが確認された。
【００３３】
以上のように、上記実施形態によれば、電力半導体スイッチング素子をスイッチングさせることにより、インバータ主回路部４の出力側において電圧が急激に変化し、インバータ主回路部４の出力側にノイズ電流が流れ、このノイズ電流を電流測定器１１で正確に検出することができる。そして、検出したノイズ電流と同様にインバータ主回路部４の出力側のノイズ電圧とに基づいてインピーダンス特性を正確に測定することができる。このとき、層電圧を変化させたときのノイズ電流及びノイズ電圧を測定するだけで、ＥＭＣ試験を実施することなく簡便な方法でインピーダンス特性を測定してノイズ対策を講じることができる。
【００３４】
因みに、インバータ主回路部４のインバータ部８が通常作動状態にあるときには、図８に示すように、インバータ部８から出力されるＵ相、Ｖ相及びＷ相の相電圧Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗは、図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、短い周期で絶えず変化しており、これに応じて、線間電圧であるノーマルモード電圧Ｖｕ−ｖ、Ｖｖ−ｗ及びＶｗ−ｕも図８（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように、短い周期で絶えず変化し、中性点電圧でなるコモンモード電圧も図８（ｇ）に示すように短い周期で絶えず変化することから電流測定器１１で検出するノイズ電流も絶えず変化することになり、複雑な演算が必要となると共に、正確なノイズ電流の検出を行なうことができない。
【００３５】
しかしながら、上記実施形態によれば、電力半導体スイッチング素子の何れか一つをスイッチングさせて１相の相電圧を１回変化させた状態で、電流測定器１１でノイズ電流を測定すると共に、電圧測定器１２でノイズ電圧を測定することにより、正確なノイズ電流及びノイズ電圧を測定することができ、これらに基づいて周波数領域のインピーダンス特性を解析することができ、簡便且つ確実に有効なノイズ対策を講じることができる。
なお、上記実施形態においては、Ｕ相電圧を１回変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｖ相電圧又はＷ相電圧を１回変化させるようにしてもよい。
【００３６】
また、図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ及びＷ相電圧Ｖｗを同時に一回変化させるようにしてもよく、この場合には、線間電圧でなるノーマルモード電圧Ｖｕ−ｖ、Ｖｖ−ｗ及びＶｗ−ｖが図９（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように中間電圧を維持し、中性点電圧でなるコモンモード電圧は図９（ｇ）に示すように負側電圧から中間電圧を超えて正側電圧に変化することになり、前述した実施形態と同様に相電圧変化によるノイズ電流及びノイズ電圧を正確に測定することができる。
【００３７】
さらに、図１０（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ及びＷ相電圧Ｖｗのうちの一相例えばＵ相電圧Ｖｕを２回変化させるようにしてもよく、この場合には、線間電圧でなるノーマルモード電圧Ｖｕ−ｖ及びＶｗ−ｖが図１０（ｄ）及び（ｆ）に示すように中間電圧から正側電圧及び負側電圧に変化し、ノーマルモード電圧Ｖｖ−ｗは中間電圧を維持し、その後、各ノーマルモード電圧Ｖｕ−ｖ、Ｖｖ−ｗ及びＶｗ−ｖが図１０（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように中間電圧に復帰する。
【００３８】
これに応じて中性点電圧でなるコモンモード電圧も図１０（ｇ）に示すように負側電圧から中間電圧に向かって増加した状態を維持した後に負側電圧に復帰する。
このため、電流測定器１１及び電圧測定器１２でノイズ電流及びノイズ電圧の変化を２回測定することができ、例えば各測定値に基づいて算出するインピーダンス特性の平均値を算出することにより、より正確なインピーダンス特性を測定してより確実なノイズ対策を行なうことができる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、電源２から３相交流が入力される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電源２から入力される相数及び電圧値に制約はなく、通常運転時におけるインバータ主回路部４の出力相数や制御方式や変調方式にも制約されるものではなく、任意の出力相数や制御方式や変調方式を適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、インバータ主回路部４の全相出力電流を電流測定器１１で測定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、インバータ主回路部４及び３相交流モータ６との間に接続された接地ラインＰＣｅを流れるノイズ電流を電流測定器１１で測定するようにしてもよい。
【００４０】
さらにまた、上記実施形態においては、ノイズ測定結果出力部１７において電流測定器１１で測定したノイズ電流及び電圧測定器１２で測定したノイズ電流に基づいて周波数領域のインピーダンス特性を演算して出力する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電流測定器１１で測定したノイズ電流及び電圧測定器１２で測定したノイズ電圧をそのまま又は何れか一方のみを周波数変換して周波数領域の測定値として外部の演算部に出力し、外部の演算部でノイズ電流及びノイズ電圧に基づいて周波数領域のインピーダンス特性を演算するようにしてもよい。
【００４１】
なおさらに、上記実施形態においては、電圧測定器１２で測定したノイズ電圧を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、相電圧を変化させたときのノイズ電圧の変化を不揮発性メモリ等の記憶媒体に記憶しておき、記憶されたノイズ電圧と測定したノイズ電流とに基づいてインピーダンス特性を演算するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、インバータ制御部１５にノイズ測定結果出力部１７を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、独立したノイズ測定結果出力部１７を設けるようにしてもよく、電流測定器１１及び電圧測定器１２も常時接続せず、測定が必要なときに接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】電流測定器の設置状態を示す回路図である。
【図３】電圧測定器の設置状態を示す回路である。
【図４】インバータ動作指令部で実行する測定用インバータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】ノイズ測定時の電圧波形を示すタイムチャートである。
【図６】ノイズ測定結果出力部で実行する測定結果出力処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】インバータ装置の周波数に対する雑音端子電圧特性及びインピーダンス特性を示す特性線図である。
【図８】従来例の通常制御時の電圧波形を示すタイムチャートである。
【図９】ノイズ測定時の他の電圧波形を示すタイムチャートである。
【図１０】ノイズ測定時のさらに他の電圧波形を示すタイムチャートである。
【図１１】電流測定器の他の設置状態を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…インバータ装置、２…電源、３…入力ケーブル、４…インバータ主回路部、５…出力ケーブル、６…３相交流モータ、７…全波整流回路、８…インバータ部、１０…ノイズ測定部、１１…電流測定部、１２…電圧測定部、１５…インバータ制御部、１６…インバータ動作指令部、１７…ノイズ測定結果出力部
【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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【図１０】
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【図１１】
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