JP2007189869A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に高圧電源で動作するインバータ装置やサーボアンプなどのモータ制御装置に関するものであり、特に悪環境下で使用される可能性があるモータ制御装置のコンデンサの小型化を低コストで実現するための構成に関するものである。 The present invention relates to a motor control device such as an inverter device or a servo amplifier that mainly operates with a high-voltage power supply. In particular, the miniaturization of a capacitor of a motor control device that may be used in an adverse environment is low cost. The present invention relates to a configuration for realizing.
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置は、電流を平滑化するためのコンデンサが装着されているが(例えば、特許文献1参照)、前記コンデンサは電流を平滑することにより発熱し、高温になるほど寿命が短くなる。コンデンサの容量を大きくすることにより発熱量は小さくなるが、大型化し、コストも高くなる。そのため、コンデンサに冷却風を当てて温度を下げることにより小型化を実施している。
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置においては、図7および図8に示す構成がとられてきた。
図7および図8において、遮蔽板1に第1の中空穴1aおよび第2の中空穴1bが設けられ、コンデンサキャップ2が第1の中空穴1aの位置に取りつけられ、コンデンサ3がコンデンサキャップ2の内部に装着されている。また、ヒートシンク4が第2の中空穴1bの位置に取りつけられ、パワー半導体モジュール5がヒートシンク4に取りつけられている。ヒートシンク4にはフィン4aが設けられており、パワー半導体モジュール5から発生する熱を放熱している。コンデンサ3およびパワー半導体モジュール5は筐体6によって覆われ、コンデンサ3およびパワー半導体モジュール5を外気から遮断している。ファン7は遮蔽版1に取りつけられ、コンデンサキャップ2およびフィン4aに外気を当てることにより、コンデンサ3およびパワー半導体モジュール5を冷却している。
この構成において、コンデンサキャップ4は、外気にオイルミスト等の汚染物が漂っている悪環境下でモータ制御装置が使用される可能性を考慮したもので、コンデンサ3を外気から遮断させるために取りつけられているものである。
Conventional motor control devices, for example, inverter devices, have been configured as shown in FIGS.
7 and 8, the
In this configuration, the
しかしながら、従来のモータ制御装置のコンデンサ冷却構成においては、次のような問題があった。
コンデンサに直接外気をあてているわけではなく、コンデンサキャップを介しているため冷却効率が若干落ちてしまい、コンデンサの小型化の妨げになっていた。そのため、コンデンサを小型化してモータ制御装置の小型化を実現するのには限界があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、装置の小型化が容易にできるとともに、コンデンサの小型化をし、部品を削減することによりコストダウンすることができるモータ制御装置を提供することを目的とするものである。
However, the capacitor cooling configuration of the conventional motor control device has the following problems.
The external air was not directly applied to the capacitor, but the cooling efficiency was slightly reduced because of the capacitor cap, which hindered miniaturization of the capacitor. Therefore, there has been a limit to downsizing the motor control device by reducing the size of the capacitor.
The present invention has been made to solve such a problem. The motor control device can easily reduce the size of the device and can reduce the cost by reducing the size of the capacitor and reducing the number of components. Is intended to provide.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、装置を覆い、縦置きで使用される筐体と、前記筐体の背面に配置され、外気の装置内部への進入を遮断する遮蔽板と、前記遮蔽板の下部に位置するとともに、装置内部から前記遮蔽板を貫通して外部に突出し、外気に触れるように配置されたコンデンサと、前記コンデンサの上部に位置し、フィンを備え、前記フィンが外気に触れるように前記遮蔽板に取り付けられたヒートシンクと、前記ヒートシンクの反フィン側に密着するパワー半導体モジュールと、前記遮蔽板に取り付けられ、外気の流れを発生させ、前記コンデンサおよび前記ヒートシンクに冷却風を当てるファンを備えたモータ制御装置において、前記コンデンサとヒートシンクの間で、かつ前記コンデンサの真上に位置し、前記遮蔽板に、遮蔽板の表面から突出するように設けられた上部カバーを備えたことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、前記上部カバーが、ルーバー状の通風窓を有することを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、前記コンデンサが2個間隔を置いて並列に配置され、2個の上部カバーが、中央部に通風路を有するハ字状に傾斜して配置されていることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、 前記コンデンサの下部側を覆うとともに、屈折した空気取り入れ口を下部側に形成した下部カバーを前記遮蔽板に設けたことを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、前記遮蔽板に、前記下部カバーが、着脱自在に取りつけられていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention according to
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, the two capacitors are arranged in parallel at an interval, and the two upper covers are arranged so as to be inclined in a C shape having a ventilation path at the center. It is a feature.
The invention described in
The invention according to claim 5 is characterized in that the lower cover is detachably attached to the shielding plate.
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項1に記載の発明によると、コンデンサに直接外気を当てて冷却することにより、コンデンサの放熱効率を上げることができる。したがって、コンデンサを小型化することができるとともに、装置を小型化することができる。また、コンデンサキャップを削除することにより部品の削減ができ、装置のコストダウンができる。
請求項2および3に記載の発明によると、上部カバーを、下部からの外気の流れを妨げない形状にすることにより、風量を上げ、コンデンサの放熱効果をさらに上げることができる。したがって、コンデンサをさらに小型化して、装置を小型化することができる。
請求項4に記載の発明によると、屈折した空気取り入れ口を下部側に形成した下部カバーを取りつけることで、下部からの外気が直接コンデンサに当たらない構成にすることにより、悪環境下でも使用できるモータ制御装置を提供することができる。
請求項5に記載の発明によると、下部カバーを簡単に装置から取りつけ・取り外しができるような構成にすることにより、通常環境下では下部カバーを取り外した状態で使用できるためコストを抑えることができ、なおかつ悪環境下での使用の際には、下部カバーを取りつけることで対応できるモータ制御装置を提供することができる。
The present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, the heat radiation efficiency of the capacitor can be increased by directly cooling the capacitor with external air. Therefore, the capacitor can be miniaturized and the device can be miniaturized. Further, by removing the capacitor cap, parts can be reduced and the cost of the apparatus can be reduced.
According to the second and third aspects of the present invention, the air volume can be increased and the heat dissipation effect of the capacitor can be further increased by making the upper cover a shape that does not hinder the flow of outside air from the lower part. Therefore, the capacitor can be further miniaturized, and the device can be miniaturized.
According to the fourth aspect of the present invention, by attaching a lower cover in which a refracted air intake port is formed on the lower side, it is possible to use in a bad environment by adopting a configuration in which outside air from the lower part does not directly hit the condenser. A motor control device can be provided.
According to the invention described in claim 5, by adopting a configuration in which the lower cover can be easily attached and detached from the apparatus, it can be used with the lower cover removed in a normal environment, so that the cost can be reduced. In addition, it is possible to provide a motor control device that can be used by attaching a lower cover when used in a bad environment.
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施例1の構成を示す本発明のモータ制御装置の斜視図である。図2(a)は図1におけるモータ制御装置の右側断面図、図2(b)は図1におけるモータ制御装置の背面図である。
図1および図2において、1は遮蔽板、3はコンデンサ、4はヒートシンク、5はパワー半導体モジュール、6は筐体、7はファン、8は下部カバーである。
FIG. 1 is a perspective view of the motor control device of the present invention showing the configuration of the first embodiment. 2A is a right sectional view of the motor control device in FIG. 1, and FIG. 2B is a rear view of the motor control device in FIG.
1 and 2, 1 is a shielding plate, 3 is a capacitor, 4 is a heat sink, 5 is a power semiconductor module, 6 is a housing, 7 is a fan, and 8 is a lower cover.
前記遮蔽板1は、第1の中空穴1aおよび第2の中空穴1bおよび上部カバー1cが設けられており、コンデンサ3が前記第1の中空穴1aの位置に取りつけられ、前記コンデンサ3の上部を覆うように前記上部カバー1cが設けられている。また、ヒートシンク4が前記第2の中空穴1bの位置に取りつけられ、パワー半導体モジュール5が前記ヒートシンク4に取りつけられている。前記ヒートシンク4にはフィン4aが設けられており、前記パワー半導体モジュール5のから発生する熱を放熱している。前記パワー半導体モジュール5は筐体6によって覆われ、前記パワー半導体モジュール5を外気から遮断している。ファン7は前記遮蔽版1に取りつけられ、前記コンデンサ3および前記フィン4aに外気を当てることにより、前記コンデンサ3および前記パワー半導体モジュール5を冷却している。下部カバー8は前記コンデンサ3の下部を覆うようにして前記遮蔽板1に取りつけられており、簡単に取りつけ・取り外しができるようになっている。
The
この構成において、前記上部カバー1cおよび前記下部カバー8は外気にオイルミスト等の汚染物が漂っている悪環境下でモータ制御装置が使用される可能性を考慮したもので、前記コンデンサ3への上部からの落下物および下部からの外気混入物が前記コンデンサ3に直接接触しないようにするために取りつけられているものである。前記コンデンサ3は外気から遮断されていないため、前記コンデンサ3の冷却効率が向上し、前記コンデンサ3の小型化が可能であり、前記コンデンサ3の小型化に伴い装置の小型化が可能である。
In this configuration, the
通常の環境下で使用する用途では、モータ制御装置を、前記下部カバー8を取り外した状態で提供することによってコストダウンが可能であり、悪環境下で対応したいという要望にも、前記下部カバー8が簡単に取りつけられるために、容易に対応することができる。
In applications that are used in a normal environment, the cost can be reduced by providing the motor control device with the
図3は、実施例2の構成を示す本発明のモータ制御装置の斜視図である。図4(a)は図3におけるモータ制御装置の右側断面図、図4(b)は図3におけるモータ制御装置の背面図である。
図3および図4において、1は遮蔽板、3はコンデンサ、4はヒートシンク、5はパワー半導体モジュール、6は筐体、7はファン、8は下部カバーである。
前記遮蔽板1は、第1の中空穴1aおよび第2の中空穴1bおよび上部カバー1cが設けられており、コンデンサ3が前記第1の中空穴1aの位置に取りつけられ、前記コンデンサ3の上部を覆うように前記上部カバー1cが設けられている。また、ヒートシンク4が前記第2の中空穴1bの位置に取りつけられ、パワー半導体モジュール5が前記ヒートシンク4に取りつけられている。前記ヒートシンク4にはフィン4aが設けられており、前記パワー半導体モジュール5のから発生する熱を放熱している。前記パワー半導体モジュール5は筐体6によって覆われ、前記パワー半導体モジュール5を外気から遮断している。ファン7は前記遮蔽版1に取りつけられ、前記コンデンサ3および前記フィン4aに外気を当てることにより、前記コンデンサ3および前記パワー半導体モジュール5を冷却している。下部カバー8は前記コンデンサ3の下部を覆うようにして前記遮蔽板1に取りつけられており、簡単に取りつけ・取り外しができるようになっている。
FIG. 3 is a perspective view of the motor control device of the present invention showing the configuration of the second embodiment. 4A is a right sectional view of the motor control device in FIG. 3, and FIG. 4B is a rear view of the motor control device in FIG.
3 and 4, 1 is a shielding plate, 3 is a capacitor, 4 is a heat sink, 5 is a power semiconductor module, 6 is a housing, 7 is a fan, and 8 is a lower cover.
The
この構成において、前記上部カバー1cおよび前記下部カバー8は外気にオイルミスト等の汚染物が漂っている悪環境下でモータ制御装置が使用される可能性を考慮したもので、前記コンデンサ3への上部からの落下物および下部からの外気混入物が前記コンデンサ3に直接接触しないようにするために取りつけられているものである。ここで、前記上部カバー1cは、下部からの外気の流れを極力遮らないように、たとえば斜め形状の構成とする。前記コンデンサ3は外気から遮断されていないため、前記コンデンサ3の冷却効率が向上し、前記コンデンサ3の小型化が可能であり、前記コンデンサ3の小型化に伴い装置の小型化が可能である。
図3および図4においては、前記コンデンサ3を、2個間隔を置いて並列に配置し、2個の上部カバー1cを、中央部に通風路9を有するハ字状に傾斜して配置している。
In this configuration, the
3 and 4, the
通常の環境下で使用する用途では、モータ制御装置を、前記下部カバー8を取り外した状態で提供することによってコストダウンが可能であり、悪環境下で対応したいという要望にも、前記下部カバー8が簡単に取りつけられるために、容易に対応することができる。
In applications that are used in a normal environment, the cost can be reduced by providing the motor control device with the
図5は、実施例3の構成を示す本発明のモータ制御装置の斜視図である。図6(a)は図5におけるモータ制御装置の右側断面図、図6(b)は図5におけるモータ制御装置の背面図である。
図5および図6において、1は遮蔽板、3はコンデンサ、4はヒートシンク、5はパワー半導体モジュール、6は筐体、7はファン、8は下部カバーである。
FIG. 5 is a perspective view of the motor control device of the present invention showing the configuration of the third embodiment. 6A is a right sectional view of the motor control device in FIG. 5, and FIG. 6B is a rear view of the motor control device in FIG.
5 and 6, 1 is a shielding plate, 3 is a capacitor, 4 is a heat sink, 5 is a power semiconductor module, 6 is a housing, 7 is a fan, and 8 is a lower cover.
前記遮蔽板1は、第1の中空穴1aおよび第2の中空穴1bおよび上部カバー1cが設けられており、コンデンサ3が前記第1の中空穴1aの位置に取りつけられ、前記コンデンサ3の上部を覆うように前記上部カバー1cが設けられている。また、ヒートシンク4が前記第2の中空穴1bの位置に取りつけられ、パワー半導体モジュール5が前記ヒートシンク4に取りつけられている。前記ヒートシンク4にはフィン4aが設けられており、前記パワー半導体モジュール5のから発生する熱を放熱している。前記パワー半導体モジュール5は筐体6によって覆われ、前記パワー半導体モジュール5を外気から遮断している。ファン7は前記遮蔽版1に取りつけられ、前記コンデンサ3および前記フィン4aに外気を当てることにより、前記コンデンサ3および前記パワー半導体モジュール5を冷却している。下部カバー8は前記コンデンサ3の下部を覆うようにして前記遮蔽板1に取りつけられており、簡単に取りつけ・取り外しができるようになっている。
The shielding
この構成において、前記上部カバー1cおよび前記下部カバー8は外気にオイルミスト等の汚染物が漂っている悪環境下でモータ制御装置が使用される可能性を考慮したもので、前記コンデンサ3への上部からの落下物および下部からの外気混入物が前記コンデンサ3に直接接触しないようにするために取りつけられているものである。ここで、前記上部カバー1cは、下部からの外気の流れを極力遮らないように、たとえばルーバー1dで形成した通風窓1eを設けた構成とする。前記コンデンサ3は外気から遮断されていないため、前記コンデンサ3の冷却効率が向上し、前記コンデンサ3の小型化が可能であり、前記コンデンサ3の小型化に伴い装置の小型化が可能である。
In this configuration, the
通常の環境下で使用する用途では、モータ制御装置を、前記下部カバー8を取り外した状態で提供することによってコストダウンが可能であり、悪環境下で対応したいという要望にも、前記下部カバー8が簡単に取りつけられるために、容易に対応することができる。
In applications that are used in a normal environment, the cost can be reduced by providing the motor control device with the
1 遮蔽板
1a 第1の中空穴
1b 第2の中空穴
1c 上部カバー
1d ルーバー
1e 通風窓
2 コンデンサキャップ
3 コンデンサ
4 ヒートシンク
4a フィン
5 パワー半導体モジュール
6 筐体
7 ファン
8 下部カバー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記筐体の背面に配置され、外気の装置内部への進入を遮断する遮蔽板と、
前記遮蔽板の下部に位置するとともに、装置内部から前記遮蔽板を貫通して外部に突出し、外気に触れるように配置されたコンデンサと、
前記コンデンサの上部に位置し、フィンを備え、前記フィンが外気に触れるように前記遮蔽板に取り付けられたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの反フィン側に密着するパワー半導体モジュールと、
前記遮蔽板に取り付けられ、外気の流れを発生させ、前記コンデンサおよび前記ヒートシンクに冷却風を当てるファンを備えたモータ制御装置において、
前記コンデンサとヒートシンクの間で、かつ前記コンデンサの真上に位置し、前記遮蔽板に、遮蔽板の表面から突出するように設けられた上部カバーを備えたことを特徴とするモータ制御装置。 A casing that covers the device and is used in a vertical position;
A shielding plate that is disposed on the back surface of the housing and blocks outside air from entering the apparatus;
A capacitor located at the lower part of the shielding plate, protruding from the inside of the device through the shielding plate and projecting to the outside, and to be exposed to the outside air,
A heat sink located on top of the capacitor, provided with fins, and attached to the shielding plate so that the fins touch the outside air;
A power semiconductor module in close contact with the anti-fin side of the heat sink;
In a motor control device provided with a fan attached to the shielding plate, generating a flow of outside air, and applying cooling air to the capacitor and the heat sink,
A motor control device comprising an upper cover provided between the capacitor and the heat sink and directly above the capacitor and provided on the shielding plate so as to protrude from a surface of the shielding plate.
Priority Applications (1)
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JP2006007660A JP2007189869A (en) | 2006-01-16 | 2006-01-16 | Motor control device |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012223089A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Schneider Toshiba Inverter Europe Sas | Variable speed drive with optimized architecture |
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EP3989692A1 (en) | 2020-10-20 | 2022-04-27 | Sinfonia Technology Co., Ltd. | Smoothing circuit for inverter and inverter for aircraft |
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2006
- 2006-01-16 JP JP2006007660A patent/JP2007189869A/en not_active Abandoned
Cited By (5)
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