JPH01186175A - トランジスタインバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はトランジスタインバータ装置の構造に関し、
特にブリフジの各相各アームにトランジスタ素子を接続
するブリッジインバータでユニットを形成し、このユニ
ットを複数個並設して容量の異るトランジスタインバー
タ装置を得る技術に係る。

〔従来の技術〕

第１２図は従来の技術によるトランジスタインバータ装
置の概略正面図であり、第１３図は第１２図の概略側面
図である。そしてこの装置のインバータ結線図は第５図
に示すものと同一である。

図面において、箱体５３１には４個のトランジスタユニ
ット５０１が箱体５３１の図示しない支持体に取付けら
れている。前記トランジスタユニット５０１は上下方向
に多数の冷却フィン５２１を有する冷却体５２２とこの
冷却体５２２に密着して画定され各相各アームにトラン
ジスタ素子１を図示しない導体で接続したブリッジイン
バータ５００とからなる。４個のトランジスタユニット
５０１が上下に配置されて、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相が出力並
列導体５３２で並列接続されてユニットの４倍の容量を
持つ、トランジスタユニット５０１はその下端に設けら
れた冷却ファンユニット５３３の上方に向う冷却風５３
４で冷却される。なお４はコンデンサユニット、５はダ
イオードユニフ前記の従来の技術によるものでは、トラ
ンジスタユニット５０１の個数を様々に変えて上下に配
列し、個数に応じて箱体５３１の上下の高さを変えるだ
けで、トランジスタインバータ装置の容量の異るものを
生産することができ、それらの容量の異る装置に共通の
トランジスタユニット５０１を使用して標準化の効果が
ある。しかし冷却風５３４の流れはトランジスタユニッ
ト５０１毎に断続し、流体抵抗が大きくなり、風量が低
下して冷却が全体的に悪くなり、これを補うためには風
圧の大きいファンが必要になるという問題点がある。し
かも風下はど冷却風５３４の温度が上昇するので風下は
ど、すなわち上方のトランジスタユニット５０１はど冷
却が悪い上に冷却体間の熱伝達が全くないので、トラン
ジスタの特性にばらつきを生じるという問題点がある。

また装置を収納する図示しない制御盤は一般に高さが標
準化されていて、収納する機器、装置の量に応じて横幅
又番大奥行を選ぶ、したがってトランジスタインバータ
装置の容量に応じて箱体５３１の高さが変るのではその
上方又は下方に無駄な空間が生じスペース効率がよ（な
いという問題点がある。

この発明は容量の異るトランジスタインバータ装置をト
ランジスタユニットで標準化を計る際に、冷却性能とス
ペース効率を向上させることを目的この発明の構成は、
ブリッジの各相各アームにトランジスタ素子を接続する
ブリッジインバータにおいて、一対の前記アームの各１
のアームに接続した前記トランジスタ素子を上下に配置
し、各相の前記アームを更に上下に配置して上下方向の
フィンを有し上下方向に通風される一個の冷却体に固定
し、前記各相のアーム間に出力端子を設け、前記各相の
アームのコレクタを接続するコレクタ導体とエミッタを
接続するエミッタ導体とを上下方向に延設して少くとも
１のブリッジインバータからなるトランジスタユニット
を構成し、このトランジスタユニットを横方向に複数ユ
ニット並設し、前記出力端子を各相毎に横方向の出力並
列導体で並列接続するものである。

なお前記の手段の内的付加として、 １）各相各アームに１個のトランジスタ素子を接続する
もの、 ２）トランジスタユニットを構成する１個の冷却体に独
立した複数のブリッジインバータを横に並べて配置する
もの、 ３）各相各アームに複数のトランジスタ素子を並列接続
するものがある。

〔作用〕

第１図、第６図及び第９図を主に参照して説明し、かっ
こ内は第６図又は第９図に関する符号とする。

各相のアーム間の出力端子１２３　（３２３）を有する
出力導体１２４（３２４）と各相のコレクタを接続する
コレクタ導体１０３（３０３）と各相のエミッタ接続す
るエミッタ導体１０２　　（３０２）とで接続される少
くとも１のブリッジインバータ１００　（２００，３０
０）は１個の冷却体１２２（２２２，３２２）に固定さ
れて１のトランジスタユニット１０１　　（２０１，３
０１）を構成する。

このトランジスタユニットの前記冷却体１２２（２２２
，３２２）に設ける多数のフィン１２１は上下方向に通
風されるように連続しているので、容量を増加させるた
めに複数ユニットを横方向に並設しても冷却風１３４が
前記フィンを断続することなく連続して流れ、流体抵抗
が小さく通風量が確保される。上方に行くほど冷却風の
温度上昇があっても冷却体が連続していて熱伝達が促進
され上下の温度差を低下させる。また前記トランジスタ
ユニット１０１　　（２０１，３０１）におけるトラン
ジスタ素子１の幾何学的な配置は、一対のアームの各１
のアームを上下に、更に各相各アームを上下に配置する
ように、全体として上下に高く形成するのでこの高さを
制御Ｂ盤等の取付壁面の高さに適合させておけば容量を
倍加させる時は横幅又は奥行を変えるのみであり、上方
又は下方に無駄な空間を生じないでスペース効率が最大
限に発揮される。第３図、第７図及び第１０図でわかる
ように容量の倍加に際しても出力端子１２３（３２３）
が水平に並び、単純な形状の出力並列導体１３２　（２
３２，３３２）の使用ができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１の実施例によるトランジスタユ
ニットの正面図であり、第２図は第１図の側面図であり
、第３図はこの実施例によるトランジスタインバータ装
置の正面図であり、第４図は第３図の側面図であり、第
５図はこの実施例の結線図である。また第６図は第２の
実施例によるトランジスタユニットの正面図であり、第
７図はこの実施例によるトランジスタインバータ装置の
正面図であり、第８図はこの実施例の結線図である。更
に第９図は第３の実施例によるトランジスタユニットの
正面図であり、第１０図はこの実施例によるトランジス
タインバータ装置の正面図であり、第１１図はこの実施
例の結線図である。

第１の実施例を示す第１図から第５図までにおいて、ま
ず結線図に示すように各相の各アームに一個のトランジ
スタ素子１を接続してインバータを構成するブリッジイ
ンバータ１００は容量を増すために並列に４個用いられ
る。それらのエミッタ側はエミッタ導体１０２で引出さ
れヒユーズ２と並列導体３とでコンデンサユニット４と
ダイオードユニット５とに接続され、コレクタ側はコレ
クタ導体１０３で引出され並列導体６で前記コンデンサ
ユニット４の他極に接続されている。前記ブリッジイン
バータ１００はアーム間でＵ、　　Ｖ。

Ｗの各相の出力が並列に接続される。

このような結線によるブリッジインバータ１００を実現
する構造は第１図及び第２図に示される。

図面において上下に通風可能な多数のフィン１２１を有
しアルミニウム合金から押出し成形された縦長の冷却体
１２２には前述のブリッジインバータ１００の一対のア
ームを形成する一対のトランジスタ素子１が上下に配置
されたうえで、更にＵ。

Ｖ、Ｗの各相のアームも上下に配置されて固定されてい
る。各アームを形成する一対のトランジスタ素子ｌは出
力端子１２３を備えた出力導体１２４で接続され、各相
のアームのエミッタ端子は冷却体１２２の上下方向に延
設したエミッタ導体１０２で接続され、同様にコレクタ
端子はコレクタ導体１０３で接続されている。エミッタ
導体１０２とコレクタ導体１０３の並行する部分は図示
しない絶縁が施される。か（して−個の縦長の冷却体１
２２とその上に固定されトランジスタ素子ｌからなる１
回路分のブリッジインバータｌｏｏと各相の出力端子１
２３とエミッタ導体１０２とコレクタ導体１０３とから
トランジスタユニット１０１が形成される。

第３図及び第４図に示されるトランジスタインバータ装
置には前述のトランジスタユニット１０１が図に示すよ
うに４個並べて箱体１３１の中に設置されている。概略
を図示するように各トランジスタユニット１０１の前述
の出力端子１２３は出力並列導体１３２によって接続さ
れ、フユーズ２を設けたエミッタ導体１０２とコレクタ
導体１０３は並列導体３と６とを介してコンデンサユニ
ット４及びダイオードユニット５に接続される。トラン
ジスタユニット１０１の他端には冷却ファンユニット１
３３が設けられ上方に向う冷却風１３４が前述した冷却
体１２２のフィン１２１を冷却することによって各トラ
ンジスタ素子１を冷却する。

前記の実施例では、冷却風１３４が上下に連続したフィ
ン１２１の間を通るので流体抵抗が少（通風量が大きく
なってトランジスタ素子１の冷却が良い。しかも上方に
行くほど冷却風の温度上昇が多いが冷却体１２２が連続
していて熱伝達があり上下の温度差を低下させる。また
トランジスタユニット１０１の幅が狭い割に上下に高く
、箱体１３ｆの高さを制御盤等の壁面の高さに適合させ
ておけば、容量を倍加させる時は制御盤等の横幅又は奥
行を変えるのみであり、上方又は下方に無駄な空間が生
じないでスペース効率を最大限に発揮する。

第２の実施例を示す第６図、第７図及び第８図において
、前述と同一符号を付すものはおよそ同一のものである
。第６図においてトランジスタユニット２０１は１個の
冷却体２２２の上に第１の実施例におけるものと同一な
出力端子１２３、エミッタ導体１０２及びコレクタ導体
１０３を備えたブリッジインバータ１００が独立して２
個横方向に並べて配置されている。なお第８図において
もブリッジインバータ２００は第５図のブリッジインバ
ータ１００が２並列されたものと同一である。第７図に
示すようにトラｌジスツユニット２０１は３ユニツトで
１トランジスタインバータ装置を形成して箱体２３１に
収納されている。ここでは出力並列導体を一組設けるこ
ともできるが、図のように２組の出力並列導体２３２を
備え、２組の電源を形成する。なおこのトランジスタユ
ニット２０１の側面図とこのトランジスタインバータ装
置の側面図とは第１の実施例の第２図と第４図とおよそ
同一なので図面を省略する。

第３の実施例を示す第９図、第１０図及び第１１図にお
いて前述と同一符号を付すものはおよそ同一のものであ
る。第１１図に示すように各相各アームには２個のトラ
ンジスタ素子１が並列接続されてブリッジインバータ３
００が回路構成される。

このような結線を実現する構造は第９図に示される。前
記１のアームの２個のトランジスタ素子１は左右に配置
されたうえで一対のアームと各相のアームとは第１の実
施例と同様に順次上下に配置されて冷却体３２２に固定
される。出力端子３２３を備えた出力導体３２４、各相
のエミッタ端子接続のエミッタ導体３０２及び各相のコ
レクタ端子接続のコレクタ導体３０３は第１の実施例の
１２４゜１０２及び１０３と同様であるが、ただ前記左
右のトランジスタ素子１を同時に並列接続するように端
子が左右に設けられている。か（して冷却体３２２．１
２個のトランジスタ素子ｌからなるブリッジインバータ
３００、各相の出力端子３２３、エミッタ導体３０２及
びコレクタ導体３０３からトランジスタユニット３０１
が形成される。この２ユニツトは第１Ｏ図に示すように
箱体３３１の中に設置されて前記出力端子３２３が出力
並列導体３３２により接続され、第１の実施例と同様に
１個のトランジスタインバータ装置を形成する。

前記の実施例の異る態様を説明する。第１の実施例を示
す第１図、第２の実施例を示す第６図及び第３の実施例
を示す第９図においてトランジスタ素子１の長辺を上下
に配置してエミッタ端子とコレクタ端子（以下、Ｅ、Ｃ
ともいう）を上下に配置しているが、長辺すなわち端子
を左右に配置してもよい。第９図において１のアームを
構成する２個のトランジスタ素子を左右に配置している
が上下に配置してもよい。その際、更に前記のようにＥ
とＣを左右に配置するのであれば、一対のアームを構成
する４個のトランジスタ素子１は上から下へ順次配列さ
れ、それらの端子は左から右へＣ，Ｅｔｃ、ＥＶＥ、Ｃ
，Ｅ、Ｃと並べ、左側のＣ，Ｃ，Ｅ、Ｅを出力導体で接
続して出力端子とし、右側の上２つのＥをエミッタ導体
に、右側の下２つのＣをコレクタ導体に接続する。これ
らの態様は一対のアームの中の１のアームにおけるトラ
ンジスタ素子１の方向と配置が変るのみで、一対のアー
ムの各アームを上下に配置したうえで各相の前記アーム
を更に上下に配置して冷却体に固定してトランジスタユ
ニットを構成するという技術思想においては何ら変らな
い。

〔発明の効果〕

この発明はブリッジ回路の各アームと各相とを上下方向
に配置し、上下方向に通風するフィンを有する冷却体に
固定してトランジスタユニットを構成し、このトランジ
スタユニットを横方向に複数ユニット並設して容量を倍
加させるようにしたので、異る容量のトランジスタイン
バータ装置の生産に関してユニットの標準化を計ること
ができ、冷却風の流体抵抗が少いことを通風方向に連続
する冷却体による温度上昇の均一化とにより各トランジ
スタ素子の冷却が向上するという効果がある。

またトランジスタユニットの上下方向の高さを大きくし
て制御盤等の壁面の高さに適合させ容量の倍加に際して
もスペース効率を最大限に発揮できるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の第１の実施例によるトランジスタユ
ニットの正面図であり、第２図は第１図の側面図であり
、第３図はこの実施例によるトランジスタインバータ装
置の正面図であり、第４図は第３図の側面図であり、第
５図はこの実施例の結線図である。また第６図は第２の
実施例によるトランジスタユニットの正面図であり、第
７図はこの実施例によるトランジスタインバータ装置の
正面図であり、第８図はこの実施例の結線図である。更
に第９図は第３の実施例によるトランジスタユニットの
正面図であり、第１０図はこの実施例によるトランジス
タインバータ装置の正面図であり、第１１図はこの実施
例の結線図であり、第１２図は従来の技術によるトラン
ジスタインバータ装置の概略正面図であり、第１３図は
第１２図の概略側面図である。 １・・・トランジスタ素子、４・・・コンデンサユニッ
ト、５・・・ダイオードユニット、１００，２００゜３
００．５００・・・ブリッジインバータ、１０１゜２０
１．３０１，５０１・・・トランジスタユニット、１０
２．３０２・・・エミッタ導体、１０３．３０３・・・
コレクタ導体、１２１．５２１・・・フィン、１２２゜
２２２．３２２．５２２・・・冷却体、１２３，３２３
・・・出力端子、１３２，２３２，３３２．５３２・・
・出力並列導体。 第２図　　　　ｓｉ図 第３図　　　　　第４図 第５図 塁とトフ〉二゛スヅユニット 匹９ 第７図 第６図 第８図 ３０１　トフンジスクユニ・γト 第９図　　　　　　　第１０図 第１１図 第１２図　　　　　第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１）ブリッジの各相各アームにトランジスタ素子を接
   続するブリッジインバータにおいて、一対の前記アーム
   の各１のアームに接続した前記トランジスタ素子を上下
   に配置し、各相の前記アームを更に上下に配置して上下
   方向のフィンを有し上下方向に通風される一個の冷却体
   に固定し、前記各相のアーム間に出力端子を設け、前記
   各相のアームのコレクタを接続するコレクタ導体とエミ
   ッタを接続するエミッタ導体とを上下方向に延設して少
   くとも１のブリッジインバータからなるトランジスタユ
   ニットを構成し、このトランジスタユニットを横方向に
   複数ユニフト並設し、前記出力端子を各相毎に横方向の
   出力並列導体で並列接続することを特徴とするトランジ
   スタインバータ装置。