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CN103946934B - 噪声滤波器 - Google Patents

噪声滤波器 Download PDF

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CN103946934B
CN103946934B CN201280015532.1A CN201280015532A CN103946934B CN 103946934 B CN103946934 B CN 103946934B CN 201280015532 A CN201280015532 A CN 201280015532A CN 103946934 B CN103946934 B CN 103946934B
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Abstract

一种噪声滤波器具有:第1磁心,其具有多个脚部和将所述多个脚部的两端连结的第1连结部及第2连结部;多个绕组,它们分别卷绕在所述脚部上;以及第2磁心,其构成为可相对于所述第1磁心进行拆装,用以形成分别与所述第1连结部及所述第2连结部相交叉并通过所述脚部的闭合磁路,所述第1磁心包含常模电感,所述闭合磁路包含共模电感。

Description

噪声滤波器
技术领域
本发明涉及一种噪声滤波器。
背景技术
在专利文献1中记载有下述技术,即,在设置于功率转换装置和电力系统之间的扼流圈中,在利用2个连结部分别连结3个脚部的上端及下端而形成的铁心的3个脚部上,分别卷绕绕组,在2个连结部中的向右侧延伸的部分之间,连结有轭铁。由此,根据专利文献1,能够实现一种扼流圈,其能够针对常模和共模这两者确保规定的电感值。
专利文献1:日本特开2007-48897号公报
发明内容
另一方面,关于共模噪声的影响,存在下述倾向,即,在设置有减少噪声的目标设备的现场进行评价之前难以进行估计。因此,为了实施适当的噪声对策,应通过试凑法进行共模电感值的调整,在此情况下,可以想象到在调整中必须进行多次共模电感值的变更。
在专利文献1记载的技术中,可以认为是只要能够针对常模和共模这两者确保规定的电感值就足够了,并以轭铁预先与铁心连结为前提。因此,在用户侧难以使共模电感值变化。
另外,在专利文献1记载的技术中,使2个连结部与3个脚部的上端及下端相比向右侧延长,在其延长部分上连结有轭铁。由此,扼流圈的横向尺寸大于与3个脚部相对应的尺寸,使得包含扼流圈的噪声滤波器大型化,因此,可能增加噪声滤波器的制造成本。
另外,在专利文献1记载的技术中,在最终使用的情况下,也产生关于设置场所的问题。即,在配置于狭窄的场所时,必须变更设置方向的情况下,如果特定方向(横向)的尺寸较大,则难以进行上述设置方向的变更。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,得到一种噪声滤波器,其在抑制噪声滤波器大型化的同时,能够在用户侧对应于设置环境进行调整。
为了解决上述课题,实现目的,本发明的1个方案所涉及的噪声滤波器的特征在于,具有:第1磁心,其具有多个脚部和将所述多个脚部的两端连结的第1连结部及第2连结部;多个绕组,它们分别卷绕在所述脚部上;以及第2磁心,其构成为可相对于所述第1磁心进行拆装,用以形成分别与所述第1连结部及所述第2连结部相交叉并通过所述脚部的闭合磁路,所述第1磁心包含常模电感,所述闭合磁路包含共模电感。
发明的效果
根据本发明,由于能够采用最初以没有第2磁心的形式设置,在发生问题时安装第2磁心这种应对方法,因此,能够抑制过量的共模对策,在因周围环境变化引起共模噪声问题时,能够容易地采取对策。即,能够对应于设置环境在用户侧容易地调整噪声滤波器。另外,由于第2磁心在第1磁心的尺寸有富裕的厚度方向上进行安装,因此,在作为噪声滤波器的整体进行观察的情况下,能够抑制第2磁心安装在第1磁心上时的尺寸增加。因此,能够在抑制噪声滤波器的大型化的同时,对应于设置环境而在用户侧进行调整。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的噪声滤波器的结构的图。
图2是表示实施方式1中的电抗器的结构的图。
图3是表示实施方式1中的电抗器的结构的图。
图4是表示实施方式1中的电抗器的结构的图。
图5是表示实施方式1中的第2磁心的结构的图。
图6是表示实施方式1的变形例中的电抗器的结构的图。
图7是表示实施方式2中的电抗器的结构的图。
图8是表示实施方式2中的电抗器的结构的图。
图9是表示实施方式3中的电抗器的结构的图。
图10是表示实施方式3中的电抗器的结构的图。
图11是表示实施方式3中的第2磁心的结构的图。
图12是表示实施方式4中的电抗器的结构的图。
图13是表示实施方式5中的电抗器的结构的图。
图14是表示实施方式6中的电抗器的结构的图。
图15是表示实施方式7中的电抗器的结构的图。
图16是表示对比例中的电抗器的结构的图。
图17是表示其他对比例中的电抗器的结构的图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明所涉及的噪声滤波器的实施方式进行详细说明。此外,本发明并不受本实施方式限定。
实施方式1
使用图1,对实施方式1所涉及的噪声滤波器1进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的噪声滤波器1的结构的图。
从电力系统PS接受电力(例如,R相、S相、T相的3相交流电力)而进行动作(例如,功率转换)的功率设备(例如,功率转换装置)EM,例如具有多个开关元件,使多个开关元件进行通断动作而进行功率转换。此时,在功率设备EM中,由于伴随开关元件的通断动作而产生噪声,因此,该噪声有可能传递至电力系统PS中。如果噪声传递至电力系统PS中,则噪声也会传递至与电力系统PS连接在同一电源系统上的设备中而有可能导致该设备发生误动作。
对此,噪声滤波器1设置在电力系统PS和功率设备EM之间,对从功率设备EM向电力系统PS传递的噪声进行抑制。例如,噪声滤波器1具有电容器3及电抗器4。电容器3具有例如相同容量的3个线间电容器3A、3B、3C。各线间电容器3A、3B、3C抑制常模噪声。
在图1的结构中,关于可能从功率设备EM向电力系统PS传递的噪声,不仅具有常模噪声,还有共模噪声。
因此,在电抗器4中不仅需要包含用于抑制常模噪声的常模电感4A,还要包含用于抑制共模噪声的共模电感4B。
另一方面,通常使用的电抗器如图16所示形成为常模用电抗器804,而不包含共模电感。在由于噪声对策等的原因而追加共模电感的情况下,考虑追加如图17所示的共模用电抗器904进行应对。
但是,为了追加共模用电抗器904,在设置有电力系统PS及功率设备EM的场所,必须进行配线的拆装,追加或变更不容易进行。
另外,关于共模噪声的影响,存在下述倾向,即,在设置有减少噪声的目标设备的现场进行评价之前难以进行估计。因此,为了实施适当的噪声对策,应通过试凑法进行共模电感值的调整,在此情况下,可以想象到在调整中必须进行多次共模电感值的变更。并且,关于共模用电抗器,根据其铁心的材质或绕组结构(贯通次数)而可能具有多种特性,因此,为了作为噪声对策而找出适当的组合,必须进行大量的试凑。
假设通过将共模用电抗器904(参照图17)追加在常模用电抗器804(参照图16)上而构成噪声滤波器1中的电抗器4,在该情况下,需要对应于共模电感值的种类而准备共模用电抗器904并逐次变更配线,需要大量的试凑,用于调整电抗器4的时间及费用的成本有可能增加。
另外,在最终进行使用的情况下,也产生关于设置场所的问题。例如,在设置有电力系统PS及功率设备EM的场所中的应设置电抗器4的场所狭窄的情况下,在将共模用电抗器904(参照图17)追加在常模用电抗器804(参照图16)上的方法中,电抗器4的尺寸整体较大,难以配置在应设置电抗器4的场所上。
因此,在实施方式1中,在噪声滤波器1的电抗器4中,如图2所示,通过构成为可相对于n脚铁心(n>1)型的第1磁心41而拆装第2磁心42,从而能够在用户侧进行调整,以使得噪声滤波器1的电抗器4中在常模电感4A的基础上还包含共模电感4B,并且,在抑制噪声滤波器1的大型化的同时,增大噪声减少效果。
具体来说,噪声滤波器1的电抗器4具有第1磁心41、多个绕组43a至43c以及第2磁心42。
第1磁心41具有多个脚部41a至41c、第1连结部41d以及第2连结部41e。多个脚部41a至41c以彼此分离(例如彼此平行)排列的方式配置。各脚部41a至41c例如与从电力系统PS向功率设备EM供给的电力的各相相对应,例如与R相、S相、T相相对应。例如,脚部41a与R相相对应。
此外,在图2中作为电抗器4而例示了3相电抗器,但对于其他的相数也能够形成为相同的结构。
第1连结部41d连结多个脚部41a至41c的一端(图2中的上侧的端部)。第2连结部41e连结多个脚部41a至41c的另一端(图2中的下侧的端部)。即,第1连结部41d及第2连结部41e连结多个脚部41a至41c的两端。
多个绕组43a至43c分别卷绕在脚部上。例如,绕组43a卷绕在脚部41a上,绕组43b卷绕在脚部41b上,绕组43c卷绕在脚部41c上。各绕组43a至43c例如与从电力系统PS向功率设备EM供给的电力的各相相对应,例如与R相、S相、T相相对应。例如,绕组43a与R相相对应。
第2磁心42如图2及图3所示,例如为大致横向U形状,构成为可相对于第1磁心41拆装。第2磁心42具有多个腕部42a、42b及连结部42c。多个腕部42a、42b以彼此分离(例如彼此平行)排列的方式配置。多个腕部42a、42b例如以沿脚部41b方向上的与第1磁心41相对应的间隔彼此分离地配置。另外,各腕部42a、42b具有例如与多个脚部41a至41c的配置方向及沿各脚部41a至41c的方向正交的方向(下面,称为厚度方向)中的与第1磁心41的宽度相对应的长度(例如,比第1磁心41的宽度略长的长度)。
连结部42c连结多个腕部42a、42b的一端(图2、3中的右侧的端部)。由此,第2磁心42形成为例如大致横向U形状。
第2磁心42例如以从两个外侧夹持脚部41b、第1连结部41d及第2连结部41e的方式相对于第1磁心41拆装。即,第2磁心42从厚度方向上安装在第1磁心41上。
在第1磁心41中,多个脚部41a至41c的配置方向中的尺寸W41a和沿各脚部41a至41c的方向中的尺寸W41b分别形成为比厚度方向的尺寸W41c长。换言之,在第1磁心41中,与其他方向相比,厚度方向的尺寸有富裕。因此,在从厚度方向将第2磁心42安装于第1磁心41上的情况下,如图3所示,在电抗器4中,能够将多个脚部41a至41c的配置方向中的尺寸W4a、沿各脚部41a至41c的方向中的尺寸W4b和厚度方向的尺寸W4c抑制为与尺寸W41a、W41b相同的程度。
如上所述,在从与多个脚部41a至41c的配置方向垂直地剖开的剖面观察在第1磁心41上安装有第2磁心42的电抗器4的情况下,如图4中单点划线所示形成有闭合磁路MP。即,在电抗器4中,通过第2磁心42相对于第1磁心41的拆装,形成分别与第1连结部41d及第2连结部41e相交叉并通过多个脚部41a至41c中的1个脚部41b(参照图2)的闭合磁路MP。
例如,在电抗器4中,如果常模噪声流过多个绕组43a至43c,则在第1磁心41中,例如分别在脚部41a及脚部41b上产生由图3中虚线箭头所示的相反方向的磁通MF1’及磁通MF2’。磁通MF1’及磁通MF2’流过从脚部41a通过第1连结部41d、脚部41b、第2连结部41e而返回脚部41a的闭合磁路。即,第1磁心41具有常模噪声用的闭合磁路,由于相对于常模噪声能够作为电感起作用,因此,包含常模电感4A。
但是,在电抗器4中,如果共模噪声流过多个绕组43a至43c,则在第1磁心41中,例如分别在脚部41a至41c上产生由空心箭头所示的相同方向的磁通MF1至MF3。磁通MF1至MF3由于方向相同,因此,难以在第1磁心41内形成闭合磁路。即,第1磁心41没有共模噪声用的闭合磁路,难以相对于共模噪声作为电感起作用,因此,实质上不包含共模电感4B。
对此,通过将第2磁心42安装在没有共模噪声用的闭合磁路的第1磁心41上,由在多个绕组43a至43c中流过共模噪声时产生的磁通MF1至MF3所合成的磁通MF4流过第2磁心42。由此,在电抗器4中,在原本具有的常模电感4A的基础上,还能够具有共模电感4B。
即,在电抗器4中,通过第2磁心42相对于第1磁心41的拆装,形成分别与第1连结部41d及第2连结部41e相交叉并通过多个脚部41a至41c中的1个脚部41b的闭合磁路MP。由此,在第2磁心42安装在第1磁心41上时,在多个绕组43a至43c中流过共模噪声,在第1磁心41的脚部41a至41c中产生的磁通MF1至MF3流过闭合磁路MP。即,闭合磁路MP是共模噪声用的闭合磁路,相对于共模噪声能够作为电感起作用,因此,包含共模电感4B。
下面,对第2磁心42可相对于第1磁心41拆装的结构的优点进行说明。
例如,关于常模噪声及共模噪声的影响,存在下述倾向,即,在设置有减少噪声的目标设备的现场进行评价之前难以进行估计。例如,根据设置有电力系统PS及功率设备EM的场所的环境,由于不一定产生噪声问题,因此,对于在进行设置前就使电抗器4中包含共模电感4B的做法,从费用·作业量方面看并不恰当。另外,应以何种程度插入这一点也不清楚,成为对策过剩/对策不足的可能性也很高。
另一方面,在假设不需要噪声对策,而使电抗器4中不包含共模电感4B的情况下,在电力系统PS及功率设备EM运转时产生预料外的噪声问题或后来产生的噪声问题而必须做出噪声对策时,必须在电抗器4中追加共模电感4B。
此时,假设通过将共模用电抗器904(参照图17)追加在常模用电抗器804(参照图16)上而构成噪声滤波器1中的电抗器4,在该情况下,由于必须准备整个共模用电抗器904并进行变更配线的作业,因此,成为费用·作业量方面的负担。
对此,在实施方式1中,可以采取最初以没有第2磁心42的形式配置,在需要实施噪声对策的情况下安装适当的第2磁心42这样的应用方式,可以解决上述问题。
此时,如上所述,由于为了实施适当的噪声对策,应通过试凑法进行共模电感值的调整,因此,预先准备包含特性(例如,频率特性及电感值)彼此不同的磁心在内的多个第2磁心42、42’、42”,作为第2磁心42的候选。
例如,如图5所示,通过使多个第2磁心42、42’、42”中包含材质不同的磁心,从而能够具有对应于所需特性的共模电感。例如,在第2磁心42由材质A形成,第2磁心42’由材质B形成的情况下,即使第2磁心42及第2磁心42’的尺寸相同,也能够在形成闭合磁路MP时具有不同的电感值L2、L2’。例如,如果作为材质A而使用硅钢板,则能够抑制频率低、振幅大的共模噪声,如果作为材质B而使用铁素体等频率特性优良的材料,则能够抑制噪声等频率高的共模噪声。即,与第2磁心42相对应的共模电感L2和与第2磁心42”相对应的共模电感L2”的值本身可以接近,但频率特性要彼此不同。当然,也能够通过改变材质而形成为具有不同电感值。
此外,第1磁心41可以由例如材质A形成,或者也可以由例如材质B形成,或者还可以由例如与材质A及材质B不同的材质形成。
或者,例如,如图5所示,通过使多个第2磁心42、42’、42”中包含尺寸不同的磁心,从而能够具有对应于所需特性的共模电感。例如,在第2磁心42、42”的沿连结部42c的方向中的尺寸同为W42b,而第2磁心42、42”的沿腕部42b的方向中的尺寸不同,分别为W42a、W42a”的情况下,即使第2磁心42、42”的材质同为材质A,在形成闭合磁路MP时也能够具有不同的电感值L2、L2”。即,关于与第2磁心42相对应的共模电感L2和与第2磁心42”相对应的共模电感L2”,由于在形成闭合磁路MP时的闭合磁路MP的长度不同,因此,例如即使频率特性相同,在形成闭合磁路MP时的电感值也不同(例如,L2>L2”)。
此外,也可以使多个第2磁心42、42’、42”中包含材质及尺寸均不同的磁心。
如上所述,通过对应于现场的噪声问题的状况而选择适当的第2磁心42、42’、42”,能够容易地做出共模噪声对策。
如上所述,在实施方式1中,在噪声滤波器1中,第2磁心42构成为可相对于第1磁心41拆装,用以形成分别与第1连结部41d及第2连结部41e相交叉并通过多个脚部41a至41c的闭合磁路MP。由此,在现场进行评价之前难以对共模噪声的不良影响进行估计的情况下,由于能够采取在后将第2磁心42安装在第1磁心41上的对策,因此,能够采取最初以没有第2磁心42的形式配置,在发生问题时安装第2磁心42这种应对方法,因此,能够抑制过量的共模对策,在因周围环境变化引起共模噪声问题时能够容易地采取对策。即,能够对应于设置环境在用户侧容易地调整噪声滤波器1。
另外,在实施方式1中,在噪声滤波器1中,由于第2磁心42在第1磁心41的尺寸有富裕的厚度方向上进行安装,因此,在作为噪声滤波器1的整体进行观察的情况下,能够抑制第2磁心42安装在第1磁心41上时的尺寸增加。例如,在电抗器4中,能够将多个脚部41a至41c的配置方向中的尺寸W4a、沿各脚部41a至41c的方向中的尺寸W4b和厚度方向的尺寸W4c抑制为与尺寸W41a、W41b相同的程度(参照图3)。由此,能够抑制噪声滤波器的大型化。另外,由于能够使各方向的尺寸形成为相同的程度,因此,在狭窄的场所进行配置时,在必须变更设置方向的情况下能够容易地变更设置方向。
因此,根据实施方式1,能够在抑制噪声滤波器的大型化的同时对应于设置环境在用户侧调整噪声滤波器1。
另外,在实施方式1中,第2磁心42是从包含不同特性的磁心在内的多个第2磁心42、42’、42”中选择出的。由此,在现场进行评价之前难以对共模噪声的不良影响进行估计的情况下,能够在用户侧使共模电感值变化,能够通过试凑法进行共模电感值的调整。其结果,能够针对预料外的环境或后来产生的环境的变化,实施适当的噪声对策。
此外,噪声滤波器1也可以省略电容器3而构成。在此情况下,利用电抗器4也能够抑制常模噪声及共模噪声。
另外,在图2、3中例示出了下述情况,即,第2磁心42相对于第1磁心41的安装位置是与第1磁心41的对象中心线相对应的位置,是相对于3相平衡性优良的位置,但也能够想到例如噪声的影响在3相中不同的情况等优选安装在相对于3相的平衡性差的位置处的情况。在此情况下,可以将第2磁心42相对于第1磁心41安装在非对称的位置处。例如,可以将第2磁心42安装在与第1磁心41的脚部41a相对应的位置处,也可以将第2磁心42安装在与第1磁心41的脚部41c相对应的位置处。
另外,例如如图6所示,可以相对于第1磁心41而安装多个第2磁心42-1、42-2。例如,可以将第2磁心42-1安装在与第1磁心41的脚部41b相对应的位置处,将第2磁心42-2安装在与第1磁心41的脚部41a相对应的位置处。由此,与通过1个第2磁心进行调整的情况相比,能够较大地确保共模电感值的调整范围。
实施方式2
下面,使用图7及图8,对实施方式2所涉及的噪声滤波器1进行说明。图7及图8是表示实施方式2中的电抗器4的结构的图。下面,以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
在实施方式1中,以第2磁心42的端面42a1与第1磁心41的侧面41d1共面的方式进行安装(参照图3)。与其相对,在实施方式2中,调整安装位置以使得第2磁心42的端面42a1从与第1磁心41的侧面41d1共面的位置处错开。
具体来说,在噪声滤波器1的电抗器4中,如图7及图8所示,使第2磁心42中的腕部42a的端面42a1与第1磁心41中的第1连结部41d的侧面41d1相比位于相反的侧面41d2侧。
此时,对应于侧面41d1及侧面41d2之间的端面42a1的位置,在从脚部41b的长度方向进行透视观察的情况下,第1磁心41及第2磁心42的重叠面积S发生变化。如果该重叠面积S变化,则由第1磁心41及第2磁心42形成的闭合磁路MP的长度改变,并且,第1磁心41及第2磁心42的重叠部分的截面积局部发生改变,因此,闭合磁路MP的共模电感值改变。即,通过调整重叠面积S,能够调整闭合磁路MP的共模电感值。
例如如果增大重叠面积S,则共模电感值变大且易于饱和。或者,例如如果减小重叠面积S,则共模电感值减小且难以饱和。
通过能够对应于现场的状况来调整电感值和饱和特性,从而能够对更多条件下的噪声问题进行处理。
如上所述,在实施方式2中,在噪声滤波器1中,对在从脚部41b的长度方向进行透视观察的情况下的第1磁心41及第2磁心42的重叠面积S进行调整,以使得闭合磁路MP的共模电感成为适当值。由此,无需将第2磁心42更换为具有不同特性的其他第2磁心42,就能够调整共模电感值,并且,也能够容易地对共模电感值进行微调。
实施方式3
下面,使用图9及图10,对实施方式3所涉及的噪声滤波器1i进行说明。图9及图10是表示实施方式3中的电抗器4i的结构的图。下面,以与实施方式2不同的部分为中心进行说明。
在实施方式2中,通过调整第1磁心41及第2磁心42的重叠面积S而调整共模电感值,但在实施方式3中,通过调整第1磁心41i及第2磁心42i的间隙G的大小而调整共模电感值。
具体来说,在噪声滤波器1i的电抗器4i中,第1磁心41i还具有第2脚部41f。第2脚部41f配置在第1连结部41d的与脚部41b相反那一侧,在相对于第1连结部41d及脚部41b大致垂直的方向上延伸。第2脚部41f可以例如如图10所示,端面41f1与脚部41b的第2磁心42i侧的侧面41b2相比位于第2磁心42i侧。
第2磁心42i不具有腕部42a(参照图2),例如形成为大致L形状。第2磁心42i隔着间隙G而与第2脚部41f相对,并且,通过相对于第1磁心41i进行拆装,形成通过脚部41b及第2脚部41f的闭合磁路MPi。
此时,如果间隙G的大小改变,则由第1磁心41i及第2磁心42i形成的闭合磁路MPi的长度改变,并且,在第1磁心41i及第2磁心42i之间的间隙G的部分处的透磁率发生局部改变,因此,闭合磁路MPi的共模电感值改变。即,通过调整间隙G的大小,能够调整闭合磁路MPi的共模电感值。
例如如果减小间隙G的大小,则共模电感值变大且易于饱和。或者,例如如果增大间隙G的大小,则共模电感值减小且难以饱和。
通过能够对应于现场的状况来调整电感值和饱和特性,从而能够对更多条件下的噪声问题进行处理。
如上所述,在实施方式3中,在噪声滤波器1i中,对第1磁心41i及第2磁心42i之间的间隙G的大小进行调整,以使得闭合磁路MPi的共模电感成为适当值。由此,无需将第2磁心42i更换为具有不同特性的其他第2磁心42i,就能够调整共模电感值,并且,也能够容易地对共模电感值进行微调。
此外,如图11所示,预先准备包含特性(例如,频率特性及电感值)彼此不同的磁心在内的多个第2磁心42i、42i’、42i”,作为大致L形状的第2磁心42i的候选。
例如,如图11所示,通过使多个第2磁心42i、42i’、42i”中包含不同材质的磁心,从而能够具有对应于所需特性的共模电感。例如,在第2磁心42i由材质A形成,第2磁心42i’由材质B形成的情况下,即使第2磁心42i及第2磁心42i’的尺寸相同,也能够在形成闭合磁路MPi时具有不同的电感值L2i、L2i’。例如,如果作为材质A而使用硅钢板,则能够抑制频率低、振幅大的共模噪声,如果作为材质B而使用铁素体等频率特性优良的材料,则能够抑制噪声等频率高的共模噪声。即,与第2磁心42i相对应的共模电感L2i和与第2磁心42i”相对应的共模电感L2i”的值本身可以接近,但频率特性要彼此不同。当然,也能够通过改变材质而形成为具有不同电感值。
或者,例如,如图11所示,通过使多个第2磁心42i、42i’、42i”中包含不同尺寸的磁心,从而能够具有对应于所需特性的共模电感。例如,在第2磁心42i、42i”的沿连结部42c的方向的尺寸同为W42bi,第2磁心42i、42i”的沿腕部42b的方向的尺寸不同,分别为W42ai、W42ai”的情况下,即使第2磁心42i、42i”的材质同为材质A,在形成闭合磁路MPi时也能够具有不同的电感值L2i、L2i”。即,关于与第2磁心42i相对应的共模电感L2i和与第2磁心42i”相对应的共模电感L2i”,由于在形成闭合磁路MPi时的闭合磁路MPi的长度不同,因此,例如即使频率特性相同,在形成闭合磁路MPi时的电感值也不同(例如,L2i>L2i”)。
此外,也可以使多个第2磁心42i、42i’、42i”中包含材质及尺寸均不同的磁心。
如上所述,通过对应于现场的噪声问题的状况而选择适当的第2磁心42i、42i’、42i”,能够容易地做出共模噪声对策。
实施方式4
下面,使用图12,对实施方式4所涉及的噪声滤波器1j进行说明。图12是表示实施方式4中的电抗器4j的结构的图。下面,以与实施方式3不同的部分为中心进行说明。
在实施方式3中,没有特别地考虑第2磁心42i相对于第1磁心41i的固定方法,但如果考虑到在间隙G的大小改变后共模电感值也会改变这一情况,则优选将第2磁心42i相对于第1磁心41i进行固定。
因此,在实施方式4中,设置用于将第2磁心42j相对于第1磁心41i进行固定的构造。具体来说,如图12所示,在噪声滤波器1j的电抗器4j中,第2磁心42j还具有构造部件42d。构造部件42d从间隙G的外侧将第2磁心42j固定在第2脚部41f上。例如构造部件42d具有第1板材42d1及第2板材42d2。第1板材42d1及第2板材42d2对连结部42c中的应与第2脚部41f相对的部分(图12中的上端附近的部分)进行夹持而彼此位于相反侧,并且,固定在连结部42c上。
在第2磁心42j安装在第1磁心41i上时,第1板材42d1及第2板材42d2例如从两个侧面41f2、41f3夹持第2脚部41f。由此,第1板材42d1及第2板材42d2从间隙G的外侧将第2磁心42j固定在第2脚部41f上。
此时,可以使应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通的一部分向第1板材42d1及第2板材42d2分流。例如,通过由与连结部42c及腕部42b相同的材质形成第1板材42d1及第2板材42d2,从而能够使应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通向第1板材42d1及第2板材42d2分流。即,使构造部件42d作为用于形成闭合磁路MPi(参照图10)的铁心的一部分起作用。
此时,应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通中的未进行分流的磁通经由间隙G从第2脚部41f流向连结部42c。因此,如果间隙G的大小改变,则由第1磁心41i及第2磁心42j形成的闭合磁路MPi的长度改变,并且,在第1磁心41i及第2磁心42j之间的间隙G的部分处的透磁率发生局部改变,因此,闭合磁路MPi的共模电感值改变。即,通过调整间隙G的大小,从而能够调整闭合磁路MPi的共模电感值。
例如如果减小间隙G的大小,则共模电感值变大且易于饱和。或者,例如如果增大间隙G的大小,则共模电感值减小且难以饱和。
如上所述,在实施方式4中,第2磁心42j中的构造部件42d从间隙G的外侧将第2磁心42j固定在第1磁心41i中的第2脚部41f上。由此,能够将第1磁心41i及第2磁心42j之间的间隙G的大小稳定地维持为适当值。
实施方式5
下面,使用图13,对实施方式5所涉及的噪声滤波器1k进行说明。图13是表示实施方式5中的电抗器4k的结构的图。下面,以与实施方式4不同的部分为中心进行说明。
在实施方式4中,可以使应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通的一部分向构造部件42d(第1板材42d1及第2板材42d2)分流,但在实施方式5中,抑制磁通向构造部件42d的分流。
具体来说,如图13所示,在噪声滤波器1k的电抗器4k中,第2磁心42k的构造部件42dk包含非磁性体。例如,第1板材42d1具有非磁性体层42d1a,该非磁性体层42d1a以与磁通应进行分流的方向相交叉的方式延伸。非磁性体层42d1a提高第1板材42d1的磁阻,使磁通难以通过第1板材42d1内部。例如,第2板材42d2具有非磁性体层42d2a,该非磁性体层42d2a以与磁通应进行分流的方向相交叉的方式延伸。非磁性体层42d2a提高第2板材42d2的磁阻,使磁通难以通过第2板材42d2内部。
此时,应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通中的大部分磁通经由间隙G从第2脚部41f流向连结部42c。因此,如果间隙G的大小改变,则由第1磁心41i及第2磁心42k形成的闭合磁路MPi的长度改变,并且,在第1磁心41i及第2磁心42k之间的间隙G的部分处的透磁率发生局部改变,因此,闭合磁路MPi的共模电感值改变。即,通过调整间隙G的大小,从而能够调整闭合磁路MPi的共模电感值。
例如如果减小间隙G的大小,则共模电感值变大且易于饱和。或者,例如如果增大间隙G的大小,则共模电感值减小且难以饱和。
如上所述,在实施方式5中,第2磁心42k中的构造部件42dk从间隙G的外侧将第2磁心42k固定在第1磁心41i中的第2脚部41f上。由此,能够将第1磁心41i及第2磁心42k之间的间隙G的大小稳定地维持为适当值。
另外,在实施方式5中,由于构造部件42dk包含非磁性体,因此,能够使应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通中的大部分磁通经由间隙G从第2脚部41f流向连结部42c。由此,与使应从第2脚部41f流向连结部42c的磁通的一部分向构造部件42dk中分流的情况相比,能够有效地调整共模电感值。
实施方式6
下面,使用图14,对实施方式6所涉及的噪声滤波器1p进行说明。图14是表示实施方式6中的电抗器4p的结构的图。下面,以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
在实施方式1中,没有特别地考虑共模噪声的振荡成分,但在实施方式6中,通过向共模电路(图4所示的闭合磁路MP)中追加减振要素,而实现对共模噪声的振荡成分的抑制。
具体来说,如图14所示,噪声滤波器1p的电抗器4p还具有第2绕组44及电阻45。第2绕组44卷绕在第2磁心42上,例如卷绕在连结部42c上。电阻45与第2绕组44的两端电连接。
通过将第2绕组44及电阻45安装在第2磁心42上,能够向共模电路(图4所示的闭合磁路MP)中追加减振要素。即,在卷绕在第2磁心42上的第2绕组44的两端与电阻45电连接的情况下,形成为等价于向共模电路中插入了电阻45的结构,通过在电阻45上产生的损耗而起到减振的效果。由此,能够尽早地结束共模噪声的振荡成分,能够减少共模噪声量。
如上所述,在实施方式6中,第2绕组44卷绕在第2磁心42上,电阻45与第2绕组44的两端电连接。由此,由于能够向共模电路(图4所示的闭合磁路MP)中追加减振要素,因此,能够尽早地结束共模噪声的振荡成分,能够减少共模噪声量。
实施方式7
下面,使用图15,对实施方式7所涉及的噪声滤波器1q进行说明。图15是表示实施方式7中的电抗器4q的结构的图。下面,以与实施方式3不同的部分为中心进行说明。
在实施方式3中,没有特别地考虑共模噪声的振荡成分,但在实施方式7中,通过向共模电路(图10所示的闭合磁路MPi)中追加减振要素,而实现对共模噪声的振荡成分的抑制。
具体来说,如图15所示,噪声滤波器1q的电抗器4q还具有第2绕组44及电阻45。第2绕组44卷绕在第2磁心42i上,例如卷绕在连结部42c上。电阻45与第2绕组44的两端电连接。
通过将第2绕组44及电阻45安装在第2磁心42i上,能够向共模电路(图10所示的闭合磁路MPi)中追加减振要素。即,在卷绕在第2磁心42i上的第2绕组44的两端与电阻45电连接的情况下,形成为等价于向共模电路中插入了电阻45的结构,通过在电阻45上产生的损耗而起到减振的效果。由此,能够尽早地结束共模噪声的振荡成分,能够减少共模噪声量。
如上所述,在实施方式7中,第2绕组44卷绕在第2磁心42i上,电阻45与第2绕组44的两端电连接。由此,由于能够向共模电路(图10所示的闭合磁路MPi)中追加减振要素,因此,能够尽早地结束共模噪声的振荡成分,能够减少共模噪声量。
工业实用性
如上所述,本发明所涉及的噪声滤波器适用于减少共模噪声。
标号的说明
1、1i、1j、1k、1p、1q噪声滤波器,3电容器,3A至3C线间电容器,4、4i、4j、4k、4p、4q电抗器,4A常模电感,4B共模电感,41、41i第1磁心,41a至41c脚部,41d第1连结部,41e第2连结部,41f第2脚部,42、42’、42”、42i、42j第2磁心,42a、42b腕部,42c连结部,42d、42dk构造部件,43a至43c绕组,804常模用电抗器,904共模用电抗器。

Claims (4)

1.一种噪声滤波器,其特征在于,具有:
第1磁心,其具有多个脚部和将所述多个脚部的两端连结的第1连结部及第2连结部;
多个绕组,它们分别卷绕在所述脚部上;以及
第2磁心,其构成为可相对于所述第1磁心进行拆装,用以形成分别与所述第1连结部及所述第2连结部相交叉并通过所述脚部的闭合磁路,
所述第1磁心包含常模电感,
所述闭合磁路包含共模电感,
对所述第2磁心相对于所述第1磁心的安装位置进行调整,以使得所述闭合磁路的共模电感成为适当的值,
所述第2磁心为U形状,
所述第2磁心以从两个外侧夹持所述脚部、所述第1连结部及所述第2连结部的方式,相对于所述第1磁心进行拆装,
对在从所述脚部的长度方向上透视的情况下的所述第1磁心及所述第2磁心的重叠面积进行调整,以使得所述闭合磁路的共模电感成为适当的值。
2.一种噪声滤波器,其特征在于,具有:
第1磁心,其具有多个第1脚部和将所述第1脚部的两端连结的第1连结部及第2连结部;
多个绕组,它们分别卷绕在所述第1脚部上;以及
第2磁心,其构成为可相对于所述第1磁心进行拆装,用以形成分别与所述第1连结部及所述第2连结部相交叉并通过所述第1脚部的闭合磁路,
所述第1磁心包含常模电感,
所述闭合磁路包含共模电感,
对所述第2磁心相对于所述第1磁心的安装位置进行调整,以使得所述闭合磁路的共模电感成为适当的值,
所述第2磁心为L形状,
所述第1磁心还具有第2脚部,该第2脚部配置在所述第1连结部的与所述第1脚部相反那一侧,在与所述第1连结部及所述第1脚部垂直的方向上延伸,
所述第2磁心隔着间隙与所述第2脚部相对,并且,相对于所述第1磁心进行拆装,用以形成通过所述第1脚部及所述第2脚部的闭合磁路,
调整所述间隙的大小,以使得所述闭合磁路的共模电感成为适当的值。
3.根据权利要求2所述的噪声滤波器,其特征在于,
所述第2磁心还具有构造部件,该构造部件从所述间隙的外侧将所述第2磁心固定在所述第2脚部上。
4.根据权利要求3所述的噪声滤波器,其特征在于,
所述构造部件包含非磁性体。
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