共模噪声降低装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种共模噪声降低装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载有下述技术，即，在使将逆变器和电动机连接的负载配线穿过铁芯的电力变换装置中，使将电动机的筐体接地的接地线穿过上述铁芯而与逆变器的输入侧的电容器连接。由此，根据专利文献1，由于铁芯的阻抗，逆变器中的共振路径的共振频率下降，得到针对共振路径的减振效果。
[0003]在专利文献2中记载有下述技术，S卩，在使将逆变器和电动机连接的电力线贯穿PG线圈的铁芯的电力变换系统，作为共模电流回流的路径而使共模电流回流线贯穿上述的PG线圈的铁芯，使电力线和共模电流回流线接近地配置。由此，根据专利文献2，由于流过电力线的共模电流和流过共模电流回流线的共模电流的方向相反，因此由流过电力线的共模电流所引起的磁场和由流过共模电流回流线的共模电流所引起的磁场相抵，能够抑制来自电力线的辐射噪声。
[0004]在专利文献3中记载有下述技术，S卩，在电力变换装置和负载之间设置有滤波器的电力变换系统的滤波器中，使将电力变换装置与负载连接的电力线在第I磁芯及第2磁芯上同时卷绕I圈，使将电力变换装置的筐体与负载的筐体连接的接地线在第2磁芯上卷绕I圈。另外，记载有下述技术，即，将接地线的绕线方向设为使由电力线的电流所引起的磁场和由接地线的电流所引起的磁场彼此相抵的方向。由此，根据专利文献3，在滤波器中流过大电流，利用一次的绕线工序即可卷绕截面积较大的电力，能够实现制作工序的减少和滤波器的小型化。
[0005]专利文献1:日本特开2008 - 301555号公报
[0006]专利文献2:日本特开2001 - 268890号公报
[0007]专利文献3:日本特开2003 - 348818号公报
【发明内容】
[0008]在专利文献I所记载的技术中，在接地线上设置有直流截止用的电容器，但由于以在低频区域中以充分低的阻抗得到接地作用为目的，因此，可以认为直流截止用的电容器的阻抗值非常小。
[0009]S卩，在专利文献I所记载的技术中，由于可以认为接地线上的逆变器的直流母线的负电位和电动机侧的接地电位之间的阻抗非常小，因此从电源侧向接地线的泄漏电流容易增加，容易发生从别的设备向接地线流入的共模电流的增加。另外，如果逆变器的主电路和电动机侧的接地电位之间的阻抗过低，则从电源侧向接地线流入的共模电流会向电动机的筐体流入，与电动机的筐体接触的作业者可能触电，可能发生安全方面的问题。
[0010]在专利文献2中，为了抑制施加于PG线圈的直流电压，防止PG线圈的特性劣化，记载有下述技术，即，在共模电流回流线上插入电容器。在专利文献2所记载的技术中，由于必须使共模电流回流线的阻抗与接地电路的阻抗相比充分小，因此，可以认为插入至共模电流回流线上的电容器的阻抗非常小。
[0011]即，在专利文献2所记载的技术中，由于可以认为共模电流回流线上的电力变换装置的筐体和电源侧的接地电位之间的阻抗非常小，因此从电动机侧回流过来的共模电流容易向电源侧流动，可能对与同一电源系统连接的周边设备产生超过容许等级的噪声影响。
[0012]在专利文献3所记载的技术中，为了不使第I磁芯及第2磁芯的磁性材料饱和，将低阻抗的电阻与滤波器的接地线串联连接。
[0013]S卩，在专利文献3所记载的技术中，由于可以认为接地线上的电力变换装置的筐体和电源侧的接地电位之间的阻抗非常小，因此从电动机侧回流过来的共模电流容易向电源侧流动，可能对与同一电源系统连接的周边设备产生超过容许等级的噪声影响。
[0014]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种共模噪声降低装置，该共模噪声降低装置能够安全地运转，能够将对周边设备的噪声影响抑制为小于或等于容许等级。
[0015]为了解决上述课题，实现目的，本发明的I个技术方案所涉及的共模噪声降低装置的特征在于，具有:电力变换器，其向负载供给电力；筐体，其收容所述电力变换器；共模电感，其配置于所述电力变换器和所述负载之间；电力配线，其贯穿所述共模电感，将所述电力变换器与所述负载连接；接地配线，其贯穿所述共模电感，将所述筐体及所述电力变换器的母线与所述负载侧的接地电位连接；第I阻抗要素，其设置于所述接地配线上的所述筐体和所述负载之间；以及第2阻抗要素，其设置于所述接地配线上的所述电力变换器的母线和所述负载之间。
[0016]发明的效果
[0017]根据本发明，电力配线一边贯穿共模电感，一边将电力变换器与负载连接，接地配线一边贯穿共模电感，一边将负载与筐体及电力变换器的母线连接。由此，能够一边抑制由电力变换器产生并向负载流动的共模电流，一边使其向筐体及电力变换器侧回流。另外，第I阻抗要素设置于接地配线上的筐体和负载之间，第2阻抗要素设置于接地配线上的电力变换器的母线和负载之间。由此，能够使从负载侧回流过来的共模电流以适当的平衡向筐体侧及电力变换器的母线侧分流，因此能够将共模电压抑制得小于或等于容许上限值，并且将向共模噪声降低装置的外部流出的共模电流抑制得小于或等于容许上限等级。其结果，由于能够降低与负载的筐体接触的作业者触电的危险，因此能够安全地运转，并且能够将针对与同一电源系统连接的周边设备的噪声影响抑制得小于或等于容许等级。
【附图说明】
[0018]图1是表示实施方式I所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0019]图2是表示实施方式I中的共模噪声降低装置的特性的图。
[0020]图3是表示实施方式I中的共模噪声降低装置的特性的图。
[0021]图4是表示实施方式I中的共模噪声降低装置的动作的图。
[0022]图5是表示实施方式I的变形例中的第I阻抗要素的结构的图。
[0023]图6是表示实施方式I的变形例中的第2阻抗要素的结构的图。
[0024]图7是表示实施方式I的其他变形例所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0025]图8是表示实施方式I的其他变形例所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0026]图9是表示实施方式2所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0027]图10是表示对比例I所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0028]图11是表示对比例I所涉及的共模噪声降低装置的动作的图。
[0029]图12是表示对比例2所涉及的共模噪声降低装置的结构的图。
[0030]图13是表示对比例2所涉及的共模噪声降低装置的动作的图。
【具体实施方式】
[0031]下面，基于附图，对本发明所涉及的共模噪声降低装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于这些实施方式。
[0032]实施方式I
[0033]利用图1对实施方式I所涉及的共模噪声降低装置I进行说明。
[0034]图1是表示共模噪声降低装置I的结构的图。
[0035]共模噪声降低装置I是用于降低由电力变换器10产生并流出至外部的共模电流(共模噪声)的装置。即，共模噪声降低装置I具有:筐体20、电力变换器10、共模电感30、电力配线40、接地配线50、第I阻抗要素60、以及第2阻抗要素70。
[0036]筐体20收容电力变换器10。由此，筐体20保护电力变换器10不受外部的机械冲击等的影响。筐体20由例如金属等导电体形成。
[0037]电力变换器10经由电源配线PSL(电源线PSL I?PSL 3)从电源PS接受电源电力(例如3相交流电力)，利用电源电力进行电力变换，生成驱动用的电力(例如3相交流电力)，经由电力配线40 (电力线PL I?PL 3)将驱动用的电力向负载LD供给。负载LD例如是电动机。
[0038]具体来说，电力变换器10具有转换器11、平滑部12、以及逆变器13。转换器11将电源电力(例如交流电力)变换为直流电力。例如，转换器11具有多个二极管Dll?D16，利用多个二极管Dll?D16对电源电力(例如交流电力)进行整流。作为各二极管Dll?D16的材料，可以利用Si或GaAs等半导体，也可以利用SiC、GaN或金刚石等宽带隙半导体。转换器11将整流后的直流电力向平滑部12供给。
[0039]平滑部12从转换器11接受整流后的直流电力，对直流电力进行平滑化。例如，平滑部12具有平滑电容器C，利用平滑电容器C对直流电力进行平滑化。平滑部12将平滑化后的直流电力向逆变器13供给。
[0040]逆变器13经由P侧母线PL、N侧母线NL从平滑部12接受平滑化后的直流电力，将直流电力变换为驱动用的电力(例如交流电力)。例如，逆变器13具有多个开关元件SWl?SW6以及多个续流二极管Dl?D6，通过使各开关元件SWl?SW6在规定的定时进行通断动作，从而将直流电力变换为驱动用的电力(例如交流电力)。作为各开关元件SWl?SW6以及各续流二极管Dl?D6的材料，可以分别利用Si或GaAs等半导体，也可以利用SiC、GaN或金刚石等宽带隙半导体。逆变器13经由电力配线40将驱动用的电力向负载LD供给。
[0041]在电力变换器10中，由于进行各开关元件SWl?SW6的通断动作，因此产生共模电流(具有规定的频率的共模噪声)，并经由电力配线40向负载LD侧流动。在负载LD中，被供给电力的负载主体LD I和收容负载本体LD I的负载筐体LD 3之间利用寄生的杂散电容LD 2等价地连接。另外，为了将负载筐体LD 3中带电的电荷释放至接地电位GND 1，设置有将负载筐体LD 3与接地电位GND I连接的负载地线LEL。由此，如果从电力变换器10向负载LD流入较大的共模电流，则流入的共模电流可能经由杂散电容LD 2、负载筐体LD3、以及负载地线LEL而从负载主体LD I流出至接地电位GND I。
[0042]由于负载地线L