モータ側 CM フィルタ

2.6章で説明した通り，電源側EMIフィルタではモータ側ケーブルに流出する電磁ノ イズの抑制はできない。航空機用途など安全性が重視される場合は，モータ側CMフィ ルタでインバータの電磁ノイズ源であるCM電圧を抑制することが，望ましいと考えら れる。

モータ側フィルタを挿入するのは，(1)CM電流を電源側にバイパスし接地系への流出 を低減する，(2)インバータが発生する CM電圧と同じ CM 電圧を重畳してキャンセル する，などの方法を用いてノイズ低減効果を期待している。以下では，この2種類の方 法の例を示す。図 5-1 に，正弦波化フィルタと CM フィルタを組合せたモータ側フィ ルタを示す^[69]。このフィルタは，(1)の方法によるものであり，インバータ出力に接続し た交流側YコンデンサCdと直流側YコンデンサCfにより，CM電流を直流入力側にバ イパスする。インバータのCM電圧は階段状波形の電圧源であり，交流側にコンデンサ だけを接続した場合に CM 電圧のステップ変化時に過大な電流が流れるのを防止する ために，CMインダクタLcが接続されている。したがって，Lc，Cd，Cfで構成されたCM フィルタのカットオフ周波数以上の高周波CM電圧は，ほとんどインダクタ Lcに印加

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され，この結果として生じたCM電流のほとんどは，モータの浮遊容量よりCMインピ ーダンスが小さなバイパス回路を還流する。一方，インバータ出力に接続した Y コン デンサCdはDMに対してもスイッチング時に過大なDM電流を相間に流すため，これ を防止するDMインダクタLdを接続する必要がある。YコンデンサCdとDMインダク タLdで構成された DMフィルタのカットオフ周波数をインバータ出力周波数とスイッ チング周波数の間に選ぶと，モータ印加電圧が正弦波化され，モータの高調波電流を低 減することができる。しかし，DM インダクタの重量・体積は比較的大きくなり，DM インダクタによる基本波のインピーダンス降下はモータ印加電圧の基本波成分を低下 させて電圧利用率が低下する。

図 5-2 に，4.1 章で説明した従来のパッシブコモンノイズキャンセラ(PCC)を再掲す

る。このPCCは，(2)の方法によるものであり，インバータ出力に接続したCMトラン スを用いて，インバータが発生するCM電圧をキャンセルすることを目的としている。

これを実現するために，式2-1で示されるインバータのCM電圧を抽出し，その電圧を CMトランスに印加する必要がある。その際には，CMトランスには励磁電流が流れる ため，これにより印加電圧が変化しないように低インピーダンスである必要がある。一 方，この PCC の接続によりインバータに流れる電流が増加することは好ましくない。

したがって，CMトランスの励磁電流がインバータ出力電流に対して十分小さい必要が ある。DMに対しても，相間に流れる電流が十分小さい必要がある。図 5-2の非零相チ ョークLdとYコンデンサCdは，インバータのCM電圧を抽出するために用いている。

非零相チョークはCMに対しては低インピーダンス，DMに対しては高インピーダンス とするために挿入されている。CM に対して低インピーダンスである必要があるため，

Y コンデンサの静電容量 Cdは比較的大きくする必要があり，DM 電流を小さくするた めに非零相チョークのインダクタンスも大きくする必要がある。CMトランスの励磁イ ンダクタンスが小さいと非零相チョークと Y コンデンサの両方がさらに大きくなるた め，CMトランスの巻数を多くする必要がある。しかし，CM電圧をキャンセルするた めにCMトランスの巻数比は1:1でなければならないため，貫通型のCMトランスを採 用することは難しかった。

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図 5-1 正弦波化フィルタ+CMフィルタ

図 5-2 パッシブコモンノイズキャンセラ(PCC)

C

1:1:1

E

L

C

Inductor CM

M Motor Inverter

C

Sine wave filter + CM filter

Inductor DM

L

C

L

1:1:1:1 E

L

1:1

C

Non-zero

sequence choke

Transformer CM

M

C

Motor

Inverter

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