JP2006020433A

JP2006020433A - Ｄｃブラシレスモータ及び誘導電動機並びに送風装置

Info

Publication number: JP2006020433A
Application number: JP2004196306A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hotta; 和彦堀田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】小型化と長寿命を推進できるインバータ駆動のＤＣブラシレスモータや誘導電動機を得る。
【解決手段】商用電源９から高圧直流電源を生成する整流回路部１０と、整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部１３とからなる電源回路部１４、インバータ主回路部１５とそのインバータ主回路部１５を制御するインバータ制御回路１６を備えたインバータ回路の電源回路部１４の一部をモータ外部に置き、他の部分をモータ内部に格納する。特に、モータ外部に置く電源回路部１４の一部を整流回路部１０の電源平滑用の電解コンデンサ１１のみとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、インバータ駆動のＤＣブラシレスモータや誘導電動機、これらによって羽根車を駆動する送風装置に関するものである。

ＤＣブラシレスモータや可変駆動を目的としたＡＣモータでは、インバータ回路を使ってモータへの印加電圧、周波数を制御している。電源に対する設置の自由性を得るために、ブラシレスモータ内部にインバータ回路の直流電源、制御部、パワー回路の全てを組込み、直接商用電源に接続できるようにしたものがある。なお、この種の従来技術としては、特許文献１や特許文献２に開示されているものがある。

特開昭６２−１８５５８４号公報実開平１−１４６７８３号公報

上記この種の従来のモータは、モータ内部にインバータ回路を内蔵しているため、誤結線されることもなく、直接商用電源に接続することができる。インバータ回路の電源回路部は、商用電源などから供給される交流電力を直流電力に変換するための整流回路部を含んでおり、整流回路部は、ダイオードブリッジや電圧平滑用のコンデンサを備えている。ダイオードブリッジは、比較的嵩も大きく、発熱もするものである。また、コンデンサは容量の大きなものが必要なため現状では、容積の大きな電解コンデンサが用いられている。こうした回路構成素子全てをモータに内蔵したモータはかなり大型になり、各種機器の駆動装置としては使い難い。そのうえ、電解コンデンサは、周囲温度が高いほどその寿命が短く、モータに内蔵されることによって、固定子や回路部品の発熱による高温下におかれ寿命が短くなり、モータとしての寿命も短くなるといった問題点がある。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、小型化と長寿命を推進できるインバータ駆動のＤＣブラシレスモータや誘導電動機を提供することであり、これらによって羽根車を駆動する送風装置を得ることである。

上記課題を解決するために本発明は、商用電源から高圧直流電源を生成する整流回路部と、整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部とからなる電源回路部、インバータ主回路部とそのインバータ主回路部を制御するインバータ制御回路を備えたインバータ回路の電源回路部の一部をモータ外部に置き、他の部分をモータ内部に格納する手段を採用する。

本発明によれば、嵩張ったり、発熱したり、熱に弱いインバータ回路の回路部品をモータの外部に置き、そうでない回路部品をモータ内部に格納したので、小型で寿命の長い直接商用電源に接続できるＤＣブラシレスモータが得られる。

本発明のＤＣブラシレスモータは、インバータ回路における商用電源から高圧直流電源を生成する整流回路部の電源平滑用の電解コンデンサのみをモータ外殻の外に配置したものである。整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部とからなる電源回路部や、三つの相アームからなるインバータ主回路部とそのインバータ主回路部を制御するインバータ制御回路についてはモータに内蔵されている。

電解コンデンサは、電解液が熱により変質し易く、熱に弱くそのうえ、容積が大きいが、これをモータ外殻の外に置くことにより、ステータコイル等の発熱や他の回路部品の発熱による高温環境から引離すことができ、小型で寿命の長いＤＣブラシレスモータとなり、商用電源に直接接続することができる。従って、各種機器の駆動装置として活用することができる。

実施の形態１．
図１は、送風装置の断面図、図２は送風機のＤＣブラシレスモータの構成図、図３は、ＤＣブラシレスモータの外部構成図である。この送風装置は、薄形の方形の本体箱体１内に遠心式（シロッコファンやターボファン等）の送風機２が組込まれて構成されている。本体箱体１の内部にはスクロールケーシング３が構成され、本体箱体１の底板４の中央に吸込口５が設けられている。吸込口５には支持脚６によりＤＣブラシレスモータ７が取付けられ、このＤＣブラシレスモータ７の回転軸にスクロールケーシング３内で回転する羽根車８が装着されている。

ＤＣブラシレスモータ７は、インバータ駆動式であって図２に示すような構成が採られている。即ち、インバータ回路における商用電源９から高圧直流電源を生成する整流回路部１０の電源平滑用の電解コンデンサ１１のみがモータ外殻１２の外に配置されている。整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部１３とからなる電源回路部１４や、三つの相アームからなるインバータ主回路部１５とそのインバータ主回路部１５を制御するインバータ制御回路１６についてはモータ外殻１２内に内蔵されている。

電解コンデンサ１１は、電解液が熱により変質し易く、熱に弱くそのうえ、容積が大きいが、これをモータ外殻１２の外に置くことにより、ステータコイル等の発熱や他の回路部品の発熱による高温環境から引離すことができ、小型で寿命の長いＤＣブラシレスモータ７となり、商用電源９に直接接続して羽根車８を駆動することができる。

また、モータ外部に電解コンデンサ１１と整流回路部１０のダイオードブリッジ１７を置いても良い。ダイオードブリッジ１７は、嵩も比較的大きく発熱を伴う回路部品であるから、ＤＣブラシレスモータ７の更なる小型化が図れ、放熱性の良い送風機となる。また、この構成はインバータ駆動の誘導電動機を使った送風機にも同様に適用することができ、同様な効果を奏する。

この発明は、送風装置の他にもＤＣブラシレスモータを用いた電力効率の高い省エネ運転や、可変速駆動を必要とする誘導電動機を用いた各種電気機器の小型化と、長寿命化に利用することができる。

送風装置の断面図である。（実施の形態１）送風機のＤＣブラシレスモータの構成図である。（実施の形態１）ＤＣブラシレスモータの外部構成図である。（実施の形態１）

符号の説明

２送風機、７ＤＣブラシレスモータ、８羽根車、９商用電源、１０整流回路部、１１電解コンデンサ、１２モータ外殻、１３制御電源生成部、１４電源回路部、１５インバータ主回路部、１６インバータ制御回路、１７ダイオードブリッジ。

Claims

商用電源から高圧直流電源を生成する整流回路部と、整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部とからなる電源回路部、インバータ主回路部とそのインバータ主回路部を制御するインバータ制御回路を備えたインバータ回路の前記電源回路部の一部をモータ外部に置き、他の部分をモータ内部に格納したＤＣブラシレスモータ。
請求項１に記載のＤＣブラシレスモータであって、モータ外部に置く電源回路部の一部が整流回路部の電源平滑用のコンデンサのみであるＤＣブラシレスモータ。
請求項１に記載のＤＣブラシレスモータであって、モータ外部に置く電源回路部の一部が整流回路部のダイオードブリッジであるＤＣブラシレスモータ。
商用電源から高圧直流電源を生成する整流回路部と、整流された高圧直流電源から内部制御回路用の低電圧を生成する制御電源生成部とからなる電源回路部、インバータ主回路部とそのインバータ主回路部を制御するインバータ制御回路を備えたインバータ回路の前記電源回路部の一部をモータ外部に置き、他の部分をモータ内部に格納したインバータ駆動の誘導電動機。
請求項４に記載の誘導電動機であって、モータ外部に置く電源回路部の一部が整流回路部の電源平滑用のコンデンサのみである誘導電動機。
請求項４に記載の誘導電動機であって、モータ外部に置く電源回路部の一部が整流回路部のダイオードブリッジである誘導電動機。
請求項１〜請求項６までのいずれかに記載のＤＣブラシレスモータまたは誘導電動機で羽根車を駆動する送風装置。