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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2015-520948(P2015-520948A)
(43)【公表日】2015年7月23日
(54)【発明の名称】三相チョーク
(51)【国際特許分類】
H01F 27/24 20060101AFI20150630BHJP
H01F 37/00 20060101ALI20150630BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20150630BHJP
【ＦＩ】
H01F27/24 F
H01F37/00 N
H02M7/48 R
H02M7/48 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2015-510714(P2015-510714)
(86)(22)【出願日】2013年4月24日
(85)【翻訳文提出日】2014年12月19日
(86)【国際出願番号】EP2013058559
(87)【国際公開番号】WO2013167382
(87)【国際公開日】20131114
(31)【優先権主張番号】102012207557.7
(32)【優先日】2012年5月7日
(33)【優先権主張国】DE
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】512197272
【氏名又は名称】ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】ＷＯＢＢＥＮ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＧＭＢＨ
(74)【代理人】
【識別番号】100080816
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 朝道
(74)【代理人】
【識別番号】100098648
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 潔人
(74)【代理人】
【識別番号】100119415
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 充
(72)【発明者】
【氏名】ギエンギエル、ヴォイチェフ
【テーマコード（参考）】
5H007
【Ｆターム（参考）】
5H007AA06
5H007CC35
5H007HA02
(57)【要約】
【課題】三相系の非対称成分を考慮することのできる三相チョークを提供する。【解決手段】本発明は、三相チョーク（１０）用の磁心（２０）に関し、該磁心（２０）は、電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）を有し、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、スター形状か又は三角形状に配設されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
三相チョーク用の磁心であって、
電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）を有し、
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、スター形状か又は三角形状に配設されていること
を特徴とする磁心。
電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）を有し、
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、スター形状か又は三角形状に配設されていること
を特徴とする磁心。
【請求項2】
特に第４コイル（Ｌ４）を受容するための磁気的な第４脚部（４）が設けられており、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、磁気的な前記第４脚部（４）に関してスター形状に配設されていること
を特徴とする、請求項１に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１に記載の磁心。
【請求項3】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）及び場合により前記第４脚部は、互いに平行に配設されており、及び／又は、前記第４脚部（４）ないし第４脚部（４）は、フェライト磁心か又はフェライト棒として構成されていること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１又は２に記載の磁心。
【請求項4】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、互いに同じ第１間隔をおいて配設されており、及び／又は、前記第４脚部（４）に対して同じ第２間隔をおいて配設されていること
を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項5】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、各々、少なくとも１つの磁気的な結合脚部（６、８）を介し、特に各々、２つの磁気的な結合脚部（６、８）を介し、磁気的な前記第４脚部（４）と結合されていること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項6】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、磁気的に互いに並列に接続されていること
を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項7】
前記第１脚部と第２脚部（１、２）は、第１磁気回路の一部分を構成し、
前記第２脚部と第３脚部（２、３）は、第２磁気回路の一部分を構成し、
前記第３脚部と第１脚部（３、１）は、第３磁気回路の一部分を構成し、そして、
前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、特に各々通過すべき磁界の同じ平均経路長を有し、及び／又は、同じ磁気抵抗を有すること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁心。
前記第２脚部と第３脚部（２、３）は、第２磁気回路の一部分を構成し、
前記第３脚部と第１脚部（３、１）は、第３磁気回路の一部分を構成し、そして、
前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、特に各々通過すべき磁界の同じ平均経路長を有し、及び／又は、同じ磁気抵抗を有すること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項8】
三相チョークであって、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁心を有し、
磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）が、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を支持すること
を特徴とする三相チョーク。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁心を有し、
磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）が、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を支持すること
を特徴とする三相チョーク。
【請求項9】
磁気的な前記第４脚部（４）ないし磁気的な第４脚部（４）が、第４コイル（Ｌ４）を支持し、磁気的な前記第４脚部（４）は、三相系の非対称磁気成分を案内するために設けられており、及び／又は、前記第４コイル（Ｌ４）は、三相系の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする、請求項８に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項８に記載の三相チョーク。
【請求項10】
当該三相チョークは、インバータの出力部に接続されていること、及び、
前記第４コイルは、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項７又は８に記載の三相チョーク。
前記第４コイルは、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項７又は８に記載の三相チョーク。
【請求項11】
前記第４脚部は、フェライト棒として構成されていること
を特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の三相チョーク。
【請求項12】
磁気的な前記第４脚部は、主脚部よりも小さく構成されていること
を特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の三相チョーク。
【請求項13】
電力系統へ電流を供給するための装置であって、
インバータと、
前記インバータと前記電力系統との間に配設された三相チョークとを含み、
前記三相チョーク（１０）は、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の三相チョークとして構成され、磁気的な第４脚部（４）及び第４コイル（Ｌ４）は、三相の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする装置。
インバータと、
前記インバータと前記電力系統との間に配設された三相チョークとを含み、
前記三相チョーク（１０）は、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の三相チョークとして構成され、磁気的な第４脚部（４）及び第４コイル（Ｌ４）は、三相の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする装置。
【請求項14】
前記第４コイルは、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項１２に記載の装置。
を特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、三相チョーク、並びに三相チョーク用の磁心に関する。
【背景技術】
【0002】
電気工学的な意味におけるチョークは、一般的に知られている。チョークは、適用形態に応じてフィルタ作用を有する。特にインバータの出力部においてチョークは、パルス幅変調された電流が電力系統（給電網）へ供給される前にできるだけサイン形状となるために用いられる。それに対応し、インバータと給電先の電力系統との間に各々のチョークが配設されている。
【0003】
三相系の場合には、各相のために１つのチョークが必要とされる。三相系のそのような複数のチョークは、多くの場合、１つの三相チョークとしてまとめられる。この際、積層された金属板から構成される磁心（マグネットコア）が設けられ、該磁心は、例えばデジタルディスプレイのほぼ８の字の外観を有する。従って磁気的に互いに結合された３つの脚部（脚鉄）が設けられており、これらの脚部は、各々、１つの相の１つのコイル（巻線）を受容する。コイルの電流からこのコイルの磁気的な脚部内に生ずる磁界の一部分は、各々、その他の両方のコイルのその他の両方の磁気的な脚部を通って延在する。このようにして全ての３つのコイルの磁界、従って全ての３つの相の磁界が重ね合わされる。
【0004】
このほぼ８の字形状の磁心は、極めて高い透磁率を有し、従ってチョークの電気特性は、実質的に（複数の）コイルにより決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】US 6,452,819 B1
【特許文献2】DE 10 2008 031 296 A1
【特許文献3】DE 10 74 146 A
【特許文献4】DE 750 987 A
【特許文献5】DE 412 872 A
【特許文献6】US 2,359,173 A
【特許文献7】DE 20 2010 008 961 U1
【特許文献8】US 2,617,090 A
【特許文献9】US 4,099,066 A
【特許文献10】US 1,157,730 A
【特許文献11】EP 0 602 926 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のほぼ８の字形状の磁心は、打ち抜き加工された金属板の積み重ね（層形成）により比較的簡単に製造可能である。しかし２つのコイルが各々の外側の磁気的な脚部に配設されており、それに対してコイルの１つは両方の外側の脚部の間の磁気的な脚部に配設されているので、そのような三相チョークが完全に対称ではないことは短所である。それによりこれらのコイルの磁界、即ち特に一方では両方の外側のコイルと他方ではそれらのコイルの間に配設された中央のコイルとの間の磁界は、区別されることになる。従って場合により漂遊磁界（漏れ磁界）が発生し、中央のコイルに有効な磁気抵抗が、各々両方の外側のコイルに有効な磁気抵抗よりも僅かに小さくなることがある。
【0007】
それに加え、そのような三相チョークは、電流の合計がゼロである三相系を前提としている。換言すると、そのような三相チョークは、中性導体（中性線）を使用しないか又は必要としない系を前提とするか又はそのような系内で使用される。
【0008】
上記特許文献１から、４つの脚部を有する出力チョークを備えたインバータが公知であり、該出力チョークにおいては、第４脚部が、非対称高調波（unsymmetrische Oberschwingungen）からなる非対称磁束を伝達する。しかし３つの第１脚部内の非対称性の問題は、それにより解決されることはない。
【0009】
またドイツ特許商標庁により、本願の優先権基礎出願に関して、上記特許文献２〜１１が調査された。
【0010】
従って本発明の基礎をなす課題は、上記の問題点の少なくとも１つを解消することである。特に、三相系の非対称成分も考慮することのできる改善された三相チョークが創作されるべきである。また少なくとも代替的な解決策が見つけられるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明により、請求項１による三相チョーク用の磁心が提案される。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、発明を実施するための形態について説明する。
【0013】
本発明による磁心（マグネットコア）は、電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイルを受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部を有し、この際、第１脚部、第２脚部、第３脚部は、スター形状か又は三角形状に配設されている。
【0014】
従って３つの特に同じ磁気的な脚部が設けられており、これらの脚部は、共通の中心点に関してスター形状に配設されている。特にこれらの３つの脚部は、互いに平行に且つ共通の縦方向ないし縦軸線と平行に配向され、各々、共通の中心点において交わる結合脚部を有する。即ちこれらの結合脚部は、その中心点に関してスター形状に配設されている。この際、これらの結合脚部は、上から見て、即ち縦軸線に沿って上から見て、ほぼＹ字形状に配設されている。好ましくは、これらの３つの結合脚部は、上から見て、互いに同じ角度、即ち各々互いに１２０°の角度を有するが、基本的に異なる角度を設けることも可能である。それに対応し、３つの磁気的な脚部、即ち主脚部と称することもできる磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部も、共通の中心点の周りで均等に配分（配設）され、即ちこの中心点に関して各々互いに１２０°ずらされて配分（配設）されている。
【0015】
上記の中心点に関し、３つの主脚部は、スター形状に配設されている。これらの主脚部を直接的に３つの仮想線で結ぶと三角形が得られ、それ故、これらの３つの主脚部は、三角形状に配設されているとも言える。つまり３つの主脚部は、互いに一直線内に配設されているわけではない。好ましくは、３つの主脚部は、これらの主脚部が仮想等辺三角形の各頂点を形成するように配設されている。
【0016】
このスター形状ないし三角形状の配設構成により、種類と大きさに関し、３つの主脚部の各々の間において同じ磁気的な結合を達成することができる。３つの主脚部のどれも、従来技術による中央の脚部がそうであるように、特殊な地位を占めるものではない。つまり提案された構成は、磁気的な観点においてチョークの対称構成を可能としている。
【0017】
好ましくは、磁気的な第４脚部が設けられており、第１脚部、第２脚部、第３脚部は、この磁気的な第４脚部に関してスター形状に配設されている。磁気的な第４脚部は、第４コイルを受容するために設けることができる。磁気的な第４脚部は、好ましくは、第１脚部、第２脚部、第３脚部よりも小さく、即ち主脚部よりも小さく構成されている。第４脚部は、三相系の非対称性に基づき生じる可能性のある磁界を案内することができる。それには、特に非対称高調波（Oberschwingungen）が属する。それに対応し、第４脚部においては、三相系の電流の基本相の周波数と比べ、高い周波数の交番磁界を考慮することができる。
【0018】
特にそれ故、第４脚部をフェライト磁心（Ferritkern）か又はフェライト棒（Ferritstab）として構成することを考慮することができる。そのようなフェライト棒は、特に高周波の交番磁界を案内することに適している。そのような非対称成分を逃がすように導く（Ableiten）か又は更に処理するために、コイルを第４脚部に設けることができる。
【0019】
好ましくは、第１脚部、第２脚部、第３脚部、及び配設された場合の第４脚部は（それらの縦軸線に関して）互いに平行に配設されている。これらの脚部は、２つの側面（上側面及び下側面）において、各々、三相チョークの磁心に対してほぼＹ字形状で互いに結合された結合脚部を介して結合することができる。この際、第４脚部は、配設されているならば、中央の脚部として設けられており、磁気的に中心点を構成すると共に、機械的な観点においても、これらの両方のＹ字形状の結合脚部のセットを安定結合するために構成されている。
【0020】
第１脚部、第２脚部、第３脚部が、互いに同じ第１間隔をおいて配設されており、及び／又は、第４脚部に対して同じ第２間隔をおいて配設されていると有利であり、それにより機械的に且つ磁気的に対称性を構成することができる。
【0021】
従って好ましくは、第１脚部、第２脚部、第３脚部は、各々、少なくとも１つの磁気的な結合脚部を介し、特に各々、２つの磁気的な結合脚部を介し、磁気的な第４脚部と結合されている。好ましくは、３つの主脚部と第４脚部とは（それらの縦軸線に関して）互いに平行に延在し、それに対して結合脚部は、横方向、特に直角方向に延在している。
【0022】
更に一実施形態により、第１脚部、第２脚部、第３脚部は、磁気的に互いに並列になるように接続されている。（つまり、例えば電気抵抗が並列に接続されていると電流回路が並列接続を有することができるように、磁気回路も並列接続が可能である。その際、各脚部を、磁界を案内する磁気抵抗として理解することができる。つまり３つの磁気抵抗があり、これらは互いに並列に接続されている。）好ましくは、これらの脚部は、第４脚部に対しても（磁気的に互いに）並列になるように接続されている。理想的な場合では、３つの主脚部の３つの磁界は、第４脚部内においてこの並列接続（Parallelschaltung）により、重ね合わされてゼロになる。又は第４脚部内においては、この重ね合わせにより非対称成分（非対称部分）だけが発生し、該非対称成分は、第４脚部に設けることのできる第４コイルにおいて、対応する電流として検出可能でもあり、ゼロ導体（中性線 Nullleiter）との対応する回路接続を介するか又は他の方式により導出するかもしくは消し去ることができる。
【0023】
一実施形態により、第１脚部と第２脚部は、第１磁気回路の一部分を構成し、第２脚部と第３脚部は、第２磁気回路の一部分を構成し、第３脚部と第１脚部は、第３磁気回路の一部分を構成することが提案される。それに対応し、これらの３つの磁気回路の各々には、平均経路長（平均回路長）を有する磁界を案内することができ、この際、第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、特に各々通過する磁界が同じ平均経路長を有する。それに加え又は選択的にそれらの磁気回路は、特にそのために空隙を設けることなく、同じ磁気抵抗を有する。
【0024】
これらの磁気回路の各々における同じ磁気抵抗は、特に、全てのこれらの３つの磁気回路が同じ材料を使用して同じ機械的な構造を有することにより得られる。それに対応し、同じ材料を用いたそのような同じ構造が存在することに基づき、これらの磁気回路が同じ磁気抵抗を有するという特徴を認めることもできる。
【0025】
更に本発明により、上述の実施形態の少なくとも１つによる三相チョークの磁心（マグネットコア）を備えた三相チョークが提案される。従ってそのような三相チョークは、磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部を有し、各々の脚部は、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイルを支持している。従ってこのような三相チョークは、基礎となる磁心により可能とされる利点及び選択肢（オプション）を実現することができる。
【0026】
好ましくは、磁気的な第４脚部は、第４コイルを支持し、三相系の非対称磁気成分を案内するために設けられている。それに加え又は選択的に第４コイルは、三相系の非対称電気成分を案内するために設けられている。特に提案された解決策は、対称性を有する三相チョークを創作し、該三相チョークにおいて、第４脚部内に発生する及び／又は第４コイル内に発生する万一の非対称成分は、三相チョークの万一の非対称性により引き起こされているのではなく、三相系の実際の非対称性を反映しているものである。
【0027】
特に周波数インバータの出力部において、そのような三相チョークを使用することが可能であり、特にそのような三相チョークを用い、三相電力系統（三相給電網）へ給電が行われる場合である。機能性に起因し、そのようなインバータにより、特にそこで使用されるＩＧＢＴにより非対称負荷が発生し、この非対称負荷を当該三相チョークは、提案された第４脚部と共に考慮することが可能である。特に、三相導体に追加された１つの導体、即ちゼロ導体（中性線）内にある電流、即ちゼロ電流を発生させるインバータないしコンバータと回路接続する場合に、そのような三相チョークを適用することが可能である。
【0028】
そのような適用時には、周波数インバータのバルブ、即ち例えばＩＧＢＴのような半導体スイッチの駆動制御により、小さなゼロ電流が、最終的に第４脚部内ないし適切に相互接続された三相チョークの第４脚部のコイル内において発生される。今までは三相チョーク自体が非対称成分の責任も負っていた。従って対称性を有する特に提案されたようなスター形状の三相チョークは、実際にインバータにより、特にバルブないし半導体スイッチの駆動制御により発生されるそのような非対称電流だけが発生することをもたらす。全体として非対称性、即ち非対称成分は、より小さくなり、それに対応し、半導体スイッチの負荷、即ちＩＧＢＴの負荷も、より均等になり、結果として小さくなる。
【0029】
従来のチョークの個々の相における最適ではなく少なくとも均等でもないインダクタンス分布が回避される。
【0030】
ＩＧＢＴに関して達成可能な均等の負荷に加え、コイルの銅の冷却表面の増加も達成可能である。特にコイルの冷却は、主脚部の（機械的に）均等な配分により均等に行われる。３つの脚部が一列に配設された従来技術によるチョークでは、中央の脚部、従って中央の脚部のコイルにおいて、冷却能力が比較的粗悪であることを前提とすることができる。
【0031】
好ましくは、チョークの脚部は（それらの縦軸線に沿って上から見て）各々１２０°機械的にずらされている。磁気的な間隔も、脚部から脚部へ、即ち主脚部から主脚部へ、好ましくは同じである。第４脚部は、小さい振幅を有する高周波の交番磁束を該第４脚部において考慮するために、フェライト磁心か又はフェライト棒から構成することができる。
【0032】
従って示された実施形態の少なくとも１つは、対称性と、同じインダクタンス値と、比較的大きい自由な銅表面による改善された空気冷却などを達成する。
【0033】
個々の磁気回路の少なくとも磁気抵抗の均等性を達成するために従来のチョークにように様々な空隙の使用は、回避することができる。
【0034】
以下、添付の図面に関連し、本発明の実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】三相チョークの原理図を斜視図として示す図である。
【図2】三相チョークの原理図を上から見た平面図として示す図である。
【図3】三相チョークをコイルの示唆された斜視図として模式的に示す図である。
【実施例】
【0036】
以下、全体としての関連をより明確にするために、同じ図面参照符号は、類似するが場合により非同一の要素を示すことができるものとする。特に図１と図２は、原理図であり、従って具体的なサイズのような具体的な値の詳細は、基礎となる対象から異なっていてもよく、また図１と図２の間で異なっていてもよく、このことは、説明される対象について技術的な意味をもつことではない。
【0037】
図１は、磁心（マグネットコア）２０を備えた三相チョーク１０を示している。磁心２０は、磁気的な第１脚部１と、磁気的な第２脚部２と、磁気的な第３脚部３とを有し、これらの脚部は、主脚部１、２、３と称することもできる。更に磁心２０は、磁気的な第４脚部４を有する。
【0038】
３つの主脚部１、２、３は、各々、上側の結合脚部６と下側の結合脚部８を介して第４脚部４と結合（磁気的に結合ないし接続）されている。従って３つの主脚部１、２、３の各々は、両方のその他の主脚部２、３ないし３、１ないし１、２の各々と、２つの上側の結合脚部６と２つの下側の結合脚部８を介して結合されている。各々の場合において、対称の機械的設計及び同じ材料の使用のもと、３つの主脚部１、２、３の互いの結合、並びに３つの主脚部１、２、３の第４脚部４への結合は、同じ形態を有する。図１の全体脚部、即ち３つの主脚部１、２、３と、第４脚部と、両方の結合脚部６、８とは、模式的に線として図示されているにすぎない。実際に３つの主脚部１、２、３は、同じ厚さを有し、結合脚部６、８も、それらに関して見ると、同じ厚さを有する。第４脚部４は、いずれにせよ主脚部１、２、３よりも薄く構成されている。
【0039】
更に第１脚部１、第２脚部２、第３脚部３は、第１コイルＬ１、第２コイルＬ２、第３コイルＬ３を支持しており、これらのコイル（巻線）は、主コイルと称することもでき、また第４脚部４は、第４コイルＬ４を支持している。３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、同じ大きさで寸法決定されており、第４コイルＬ４は、３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも遥かに小さく寸法決定することができる。特に第４コイルＬ４は、巻線の数に関し及び／又は各巻線の配線断面積に関し（３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも）明らかに小さく構成することができる。
【0040】
好ましくは、３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、各々、三相系の１つの相に接続されている。第４コイルＬ４は、ゼロ導体（中性線）に接続することができる。３つの上側の結合脚部６は、各々、互いに１２０°の角度をおいて配設されている。このことは、３つの下側の結合脚部８にも該当する。また３つの上側の結合脚部６の長さ、並びに３つの下側の結合脚部８の長さは、どれも同じ長さであり、それに対応して３つの主脚部１、２、３は、互いに対称に配設され、この際、特に第４脚部４の周りでスター形状に配設されている。
【0041】
図２は、図１の三相チョーク１０を上から見た平面図として模式的に示している。ここでも特に３つの上側の結合脚部６が互いに同じ角度をおいて、即ち互いに１２０°の角度をおいて配設されていることが明らかになっている。それに対応し、３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３の互いに対称的な配設構成が得られている。この際、３つの主コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、機械的に第４コイルＬ４の周りに均等に配設されている。図２は、特に３つの主脚部１、２、３の配設構成のスター形状を明確に示しており、この際、３つの主脚部１、２、３は、該当する上側の結合脚部６の端部における点としてのみ図示されている。
【0042】
図３は、特に磁心（マグネットコア）３２０の三相チョーク３１０の具体的に可能な構成を斜視図として示している。磁心３２０は、磁気的な第１脚部３０１、磁気的な第２脚部３０２、磁気的な第３脚部３０３を有する。これらの３つの主脚部３０１、３０２、３０３の各々は、各々のコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有するが、これらのコイルは、必要とされるコイル空間ないし本来これらのコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のために必要とされるスペース要求を明確にするために、単に模式的にのみ図示されている。それに対応し、これらのコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３の各々が放熱のために大きく且つ同じスペースを有することを見ることができる。この際、例えばコイルＬ１では大きな放熱面３１を見ることができ、放熱面は、同じ大きさと種類でその他の両方のコイルＬ２、Ｌ３においても設けられているが、図３の斜視図では全く見ることができず、それ故、そのための図面参照符号は付けられていない。
【0043】
更に第４脚部３０４が設けられている。磁気的な第４脚部３０４は、結合中央部４６と結合されている。主脚部３０１、３０２、３０３は、各々、上側の結合脚部３０６を用いて中央の結合中央部４６と結合されており、従って第４脚部３０４と結合されている。これに対応する構成が、チョーク３１０の下面部においても得られるが、図３においては、斜視図の関係上余り明確に見ることはできない。チョーク３１０、特に個々の脚部３０１〜３０４は、様々な長さの積層された金属板が使用されることにより構成され、個々の磁気回路も、同様に様々な長さの積層された金属板が使用されることにより閉じられている。金属板の交互の重ね合わせ（オーバーラップ）により、適切に耐久性のある結合が得られ、それにより所望の磁気回路を閉じる（即ち閉じた回路とする）ことができる。
【0044】
従って対称性を有する三相チョーク１０ないし３１０が提案されており、該三相チョークは、対称的な配設構成と、三相系に関する対称的な特性とを備えたコンパクトな構造を有する。機械的な構造、従って熱的に重要な構造についても、そのような三相系の各相は、同じものとして考慮される。従って場合による非対称成分は、この三相チョーク１０ないし３１０により発生されることはないが、磁気的な第４脚部４ないし３０４において考慮することができ、場合によりゼロ導体（中性部）への導出部（ないし接続部 Ableitung）を設けることができる。
【符号の説明】
【0045】
１ 第１脚部（主脚部）２ 第２脚部（主脚部）
３ 第３脚部（主脚部）
４ 第４脚部
６ 上側の結合脚部
８ 下側の結合脚部
１０ 三相チョーク
２０ 磁心（マグネットコア）
３１ 放熱面
４６ 結合中央部
３０１ 第１脚部（主脚部）
３０２ 第２脚部（主脚部）
３０３ 第３脚部（主脚部）
３０４ 第４脚部
３０６ 上側の結合脚部
３１０ 三相チョーク
３２０ 磁心（マグネットコア）
Ｌ１ 第１コイル
Ｌ２ 第２コイル
Ｌ３ 第３コイル
Ｌ４ 第４コイル
【手続補正書】
【提出日】2014年12月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
三相チョーク用の磁心であって、
電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）を有し、
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、スター形状か又は三角形状に配設されていること
を特徴とする磁心。
電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）を有し、
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、スター形状か又は三角形状に配設されていること
を特徴とする磁心。
【請求項2】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、互いに平行に配設されていること、
を特徴とする、請求項１に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１に記載の磁心。
【請求項3】
磁気的な第４脚部（４）が設けられており、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、磁気的な前記第４脚部（４）に関してスター形状に配設されていること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１又は２に記載の磁心。
【請求項4】
前記第４脚部（４）は、第４コイル（Ｌ４）を受容するために設けられていること
を特徴とする、請求項３に記載の磁心。
を特徴とする、請求項３に記載の磁心。
【請求項5】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）及び前記第４脚部は、互いに平行に配設されていること
を特徴とする、請求項３又は４に記載の磁心。
を特徴とする、請求項３又は４に記載の磁心。
【請求項6】
前記第４脚部（４）は、フェライト磁心か又はフェライト棒として構成されていること
を特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項7】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、互いに同じ第１間隔をおいて配設されていること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項8】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、前記第４脚部（４）に対して同じ第２間隔をおいて配設されていること
を特徴とする、請求項３〜７のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項３〜７のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項9】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、各々、少なくとも１つの磁気的な結合脚部（６、８）を介し、磁気的な前記第４脚部（４）と結合されていること
を特徴とする、請求項３〜８のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項３〜８のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項10】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、各々、２つの磁気的な結合脚部（６、８）を介し、磁気的な前記第４脚部（４）と結合されていること
を特徴とする、請求項９に記載の磁心。
を特徴とする、請求項９に記載の磁心。
【請求項11】
前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）は、磁気的に互いに並列に接続されていること
を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項12】
前記第１脚部と第２脚部（１、２）は、第１磁気回路の一部分を構成し、
前記第２脚部と第３脚部（２、３）は、第２磁気回路の一部分を構成し、
前記第３脚部と第１脚部（３、１）は、第３磁気回路の一部分を構成し、そして、
前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、及び／又は、同じ磁気抵抗を有すること
を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁心。
前記第２脚部と第３脚部（２、３）は、第２磁気回路の一部分を構成し、
前記第３脚部と第１脚部（３、１）は、第３磁気回路の一部分を構成し、そして、
前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、及び／又は、同じ磁気抵抗を有すること
を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁心。
【請求項13】
前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、各々通過すべき磁界の同じ平均経路長を有すること
を特徴とする、請求項１２に記載の磁心。
を特徴とする、請求項１２に記載の磁心。
【請求項14】
三相チョークであって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の磁心を有し、
磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）が、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を支持すること
を特徴とする三相チョーク。
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の磁心を有し、
磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）が、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を支持すること
を特徴とする三相チョーク。
【請求項15】
磁気的な第４脚部（４）が設けられており、前記第４脚部（４）は、第４コイル（Ｌ４）を支持し、磁気的な前記第４脚部（４）は、三相系の非対称磁気成分を案内するために設けられており、及び／又は、前記第４コイル（Ｌ４）は、三相系の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする、請求項１４に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項１４に記載の三相チョーク。
【請求項16】
当該三相チョークは、インバータの出力部に接続されていること、及び、
前記第４コイル（Ｌ４）は、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項１５に記載の三相チョーク。
前記第４コイル（Ｌ４）は、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項１５に記載の三相チョーク。
【請求項17】
前記第４脚部（４）は、フェライト磁心か又はフェライト棒として構成されていること
を特徴とする、請求項１５又は１６のいずれか一項に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項１５又は１６のいずれか一項に記載の三相チョーク。
【請求項18】
磁気的な前記第４脚部（４）は、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部（１、２、３）よりも小さく構成されていること
を特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の三相チョーク。
を特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の三相チョーク。
【請求項19】
電力系統へ電流を供給するための装置であって、
インバータと、
前記インバータと前記電力系統との間に配設された三相チョークとを含み、
前記三相チョーク（１０）は、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の三相チョークとして構成され、磁気的な前記第４脚部（４）及び前記第４コイル（Ｌ４）は、三相の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする装置。
インバータと、
前記インバータと前記電力系統との間に配設された三相チョークとを含み、
前記三相チョーク（１０）は、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の三相チョークとして構成され、磁気的な前記第４脚部（４）及び前記第４コイル（Ｌ４）は、三相の非対称電気成分を案内するために設けられていること
を特徴とする装置。
【請求項20】
前記第４コイル（Ｌ４）は、ゼロ導体へ接続されていること
を特徴とする、請求項１９に記載の装置。
を特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
本発明により、請求項１による三相チョーク用の磁心が提案される。即ち本発明の一視点により、三相チョーク用の磁心であって、電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイルを受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部を有し、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、スター形状か又は三角形状に配設されていることを特徴とする磁心が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
本発明において、以下の形態が可能である。（形態１）三相チョーク用の磁心であって、電気的な第１相、第２相、第３相の電気的な第１コイル、第２コイル、第３コイルを受容するための磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部を有し、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、スター形状か又は三角形状に配設されていること。
（形態２）前記磁心において、特に第４コイルを受容するための磁気的な第４脚部が設けられており、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、磁気的な前記第４脚部に関してスター形状に配設されていることが好ましい。
（形態３）前記磁心において、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部及び場合により前記第４脚部は、互いに平行に配設されており、及び／又は、前記第４脚部ないし第４脚部は、フェライト磁心か又はフェライト棒として構成されていることが好ましい。
（形態４）前記磁心において、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、互いに同じ第１間隔をおいて配設されており、及び／又は、前記第４脚部に対して同じ第２間隔をおいて配設されていることが好ましい。
（形態５）前記磁心において、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、各々、少なくとも１つの磁気的な結合脚部を介し、特に各々、２つの磁気的な結合脚部を介し、磁気的な前記第４脚部と結合されていることが好ましい。
（形態６）前記磁心において、前記第１脚部、第２脚部、第３脚部は、磁気的に互いに並列に接続されていることが好ましい。
（形態７）前記磁心において、前記第１脚部と第２脚部は、第１磁気回路の一部分を構成し、前記第２脚部と第３脚部は、第２磁気回路の一部分を構成し、前記第３脚部と第１脚部は、第３磁気回路の一部分を構成し、そして、前記第１磁気回路、第２磁気回路、第３磁気回路は、同じ長さを有し、特に各々通過すべき磁界の同じ平均経路長を有し、及び／又は、同じ磁気抵抗を有することが好ましい。
（形態８）三相チョークであって、形態１〜７のいずれか１つに記載の磁心を有し、磁気的な第１脚部、第２脚部、第３脚部が、電気的な第１相、第２相、第３相の第１コイル、第２コイル、第３コイルを支持すること。
（形態９）前記三相チョークにおいて、磁気的な前記第４脚部ないし磁気的な第４脚部が、第４コイルを支持し、磁気的な前記第４脚部は、三相系の非対称磁気成分を案内するために設けられており、及び／又は、前記第４コイルは、三相系の非対称電気成分を案内するために設けられていることが好ましい。
（形態１０）前記三相チョークにおいて、当該三相チョークは、インバータの出力部に接続されていること、及び、前記第４コイルは、ゼロ導体へ接続されていることが好ましい。
（形態１１）前記三相チョークにおいて、前記第４脚部は、フェライト棒として構成されていることが好ましい。
（形態１２）前記三相チョークにおいて、磁気的な前記第４脚部は、主脚部よりも小さく構成されていることが好ましい。
（形態１３）電力系統へ電流を供給するための装置であって、インバータと、前記インバータと前記電力系統との間に配設された三相チョークとを含み、前記三相チョークは、形態８〜１２のいずれか１つに記載の三相チョークとして構成され、磁気的な第４脚部及び第４コイルは、三相の非対称電気成分を案内するために設けられていること。
（形態１４）前記装置において、前記第４コイルは、ゼロ導体へ接続されていることが好ましい。
【国際調査報告】