JPH0851743A - インバータ一体型電動機 - Google Patents
インバータ一体型電動機Info
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Abstract
れることを防止可能なインバータ一体型電動機を提供す
る。 【構成】 電動機のコイル20側に接続された導電線2
2と、インバータ40のパワー素子部30側に接続され
た導電線22を、導電線22よりも熱伝導率の低い導電
性部材50を介して接続した。電動機のコイル20から
の熱は、導電性部材50までは伝導されるが、導電性部
材50の熱伝導率が低いため、導電性部材50を介して
パワー素子部30側に接続された導電線22には伝導さ
れない。これにより、導電線22を介して電動機の熱が
インバータに伝導されることを防止できる。
Description
に電力を供給するインバータとが一体的に連結されたイ
ンバータ一体化電動機の冷却構造に関する。
報に示されるように、電動機にインバータが一体的に連
結されたインバータ一体型電動機が知られている。この
インバータ一体型電動機の構成について、以下図6を用
いて説明する。
16との対向面に永久磁石12が配置されたロータ10
とを有している。ステータ16には、図示しない複数の
スロットが形成されており、各スロット内にはそれぞれ
コイル20が挿入されている。また、ロータ10には、
外部に回転を伝える軸部14が設けられている。
2によってインバータ40に電気的に接続されている。
インバータ40は、電動機と同一の外部ケース54内に
一体的に設けられており、パワー素子、平滑用のコンデ
ンサ、電動機の駆動電流の位相や大きさ等を制御する制
御部等により構成されている。
動電流が導電線22を介して各相のコイル20に出力さ
れ、ステータ16に交流駆動電流に応じた交番磁界が発
生し、ロータ10にトルクが発生して回転する。
は、外部から供給される冷却水を流す流路50が設けら
れ、電動機が発熱した場合に、その熱がインバータ40
に伝わってインバータ40の温度が上昇するのを防止し
ている。
のコイル20とインバータ40のパワー素子とを電気的
に接続する導電線22は、一般的に熱伝導性の高い金
属、例えば銅線等から構成されている。
接配置されているインバータ一体型電動機においては、
相対的に温度が高い電動機から導電線22を介してイン
バータ40のパワー素子等へ熱が伝わり、パワー素子等
が熱的に損傷したり性能が劣化するという問題があっ
た。
を連通してその中に導電線を通し、導電線からの電磁波
が外部に漏れないようにした場合、導電線がケース内の
加熱雰囲気の影響を受け易く、上記問題が顕著となる恐
れがあった。
なされたもので、インバータ一体型電動機において、電
動機で発生した熱がインバータに伝導されることを防止
することを目的とする。
に、本発明に係るインバータ一体型電動機は以下のよう
な特徴を有する。
に電力を供給するインバータとを有し、前記電動機と前
記インバータとが一体的に連結されたインバータ一体型
電動機において、前記コイルに接続された導電線と、前
記インバータに接続された導電線とが、前記2つの導電
線よりも熱伝導率の低い導電性部材を介して電気的に接
続されていることを特徴とする。
力を供給するインバータとを有し、前記電動機と前記イ
ンバータとが一体的に連結されたインバータ一体型電動
機において、前記コイルと前記インバータとを電気的に
接続する導電線を有し、前記導電線には、放熱部材が取
り付けられていること特徴とする。
却するための冷却部が取り付けられ、前記コイルと前記
インバータとは、前記冷却部を通って配置された導電線
により電気的に接続されていることを特徴とする。
力を供給するインバータとを有し、前記電動機と前記イ
ンバータとが一体的に連結されたインバータ一体型電動
機において、前記コイルと前記インバータとを電気的に
接続する導電線を有し、前記導電線の少なくとも一部
に、前記導電線の放熱性を高めるための処理を施したこ
とを特徴とする。
タとの間の配線経路内の少なくとも一部において、屈曲
されて配置されていることを特徴とする。
成されていることを特徴とする。
て、前記導電線の少なくとも一部が平板形状に形成され
ていることを特徴とする。
ては、電動機のコイルとインバータとを電気的に接続す
る導電線に対して、放熱対策を施したので、電動機で発
生した熱が、導電線の配線経路中で放熱される。従っ
て、導電線を介して電動機の熱がインバータに伝導され
ることを防止でき、コイルに大電流を流した場合など、
負荷の大きい時であっても、電動機での発熱によってイ
ンバータ内のパワー素子等が破壊されたり、その特性が
劣化したりすることを確実に防止することが可能であ
る。
する。なお、以下に説明する図において、既に説明した
図面と同一部分には同一符号を付して説明を省略するも
のとする。
るインバータ一体型電動機の一部断面図である。
積層構造を有するステータ16と、ロータ10とを有し
ている。そして、ステータ16に形成された複数のスロ
ット内には、それぞれコイル20が挿入されている。ま
た、ステータ16の外部にはモータケース18が設けら
れている。モータケース18には、一体的にインバータ
ケースが取り付けられており、またこのモータケース1
8のステータ16に対応する部分には、放熱フィンが設
けられている。そして、インバータケース内のインバー
タ40と、モータケース18内のコイル20とは銅線等
の導電線22により電気的に接続されている。
ンジスタを有するパワー素子部30と、このパワー素子
部30に接続された平滑用のコンデンサ36及び制御部
32を有している。パワー素子部30には、コンデンサ
36を介して図示しない電源からの直流電力が供給され
ている。制御部32は、パワー素子部30からコイル2
0に供給される駆動電流の位相や大きさ等を制御する制
御回路等により構成されており、パワー素子部30に電
気的に接続されてパワー素子部30を制御している。
続された導電線22と、電動機のコイル20側に接続さ
れた導電線22とは、インバータケース内において導電
性部材50を介して電気的に接続されている。導電性部
材50は、銅線等で構成された導電線22よりも熱伝導
率の低い例えばカーボン材等で構成されている。
材50までは伝導される。しかし、導電性部材50の熱
伝導率が低いため、導電性部材50を介してパワー素子
部30側に接続された導電線22に、コイル20からの
熱が伝導されない。よって、パワー素子部は、電動機で
の発熱による影響を受けず、パワー素子の破損や特性の
劣化等の問題が発生しない。
ワー素子部30での発熱対策として、パワー素子部30
に冷却部34が取り付けられている。この冷却部34
は、例えば放熱フィン、放熱板、又は内部に冷却水を巡
回させた冷却器等から構成されている。
ンバータ40、特にパワー素子部30は、パワー素子部
及び電動機のいずれにおける発熱であってもその影響も
受けにくい。よって、パワー素子部の熱による破壊等を
確実に防止することが可能であり、高速回転等が要求さ
れる負荷の大きい電動機等にも適用できる。
熱機構を有するインバータ一体型電動機について図2を
用いて説明する。
子部30とを電気的に接続する導電線22の配線経路中
に、碍子等から構成された放熱部材52が取り付けられ
ていることである。このように、導電線22の配線経路
中に放熱部材52を取り付けることにより、導電線22
の放熱性を向上させることができる。
れた熱は、放熱部材によって放熱され、電動機からの熱
によりパワー素子部が破損したり特性が劣化する等の問
題を確実に防止することができる。なお、放熱部材52
は、碍子には限らず一般的に放熱材として使用されてい
るものあればよく、図2のようにフィン状とすれば、よ
りその放熱性を向上させることができる。
の導電線22と、コイル20側の導電線22とを、導電
性部材50にそれぞれ電気的に接続しなければならな
い。よって、従来のインバータ一体型電動機よりも作業
工程が増える。しかし、本実施例によれば、図6のよう
な従来のインバータ一体型電動機の導電線22の配線経
路に、放熱部材52を取り付けるという極めて簡単な作
業工程によって、効果を有し、その作業性は極めて高
い。
放熱機構を有するインバータ一体型電動機について図3
を用いて説明する。
子部30とを電気的に接続する導電線22を、冷却部3
4内を通して配線したことである。このように、導電線
22を冷却部34内を通して配線することにより、実施
例2の放熱部材として冷却部34を用いることができ、
この冷却部34によって導電線22を強制的に冷却でき
る。従って、導電線によって伝導された電動機からの熱
が、パワー素子部までは伝導されず、電動機からの熱に
よりパワー素子部が破損したり特性が劣化する等の問題
が発生することを確実に防止することができる。
却と導電線の冷却の両方を行うことができるので、部品
点数を増やすことなくパワー素子部の保護を行うことが
でき、コスト的に有利であるという効果を有する。
時に増大するため、電動機の負荷に応じて冷却部の冷却
能力を高めるように構成しても良い。例えば、負荷大
(=出力電流大)の時、冷却水の循環量を増大させるよ
う制御すると導電線の冷却を確実に行うことができる。
と、更に異なる放熱機構を有するインバータ一体型電動
機について、図4を用いて説明する。
子部30とを電気的に接続する導電線22が、コイル状
または波状に複数回屈曲された屈曲部54を有している
ことである。この屈曲部54を配線経路の少なくとも一
部に設けることにより、導電線22の放熱面積を増加さ
せることが可能となっている。
る熱は、導電線22の屈曲部54を伝わる間に放熱さ
れ、電動機からの熱がパワー素子部30に伝導されて、
パワー素子等、インバータ内で破損したり特性の劣化す
る等の問題が発生することを確実に防止することができ
る。
配置すれば、より放熱面積が大きくなり、導電線22の
放熱効果は大きくなる。なお、この屈曲部54の長さ
は、装置のサイズ及び電動機での発熱量によって最適な
長さとすることによって、電動機から導電線22に伝導
される熱に対して、確実な放熱効果を有する。
も一部を、屈曲部54とすることにより、この屈曲部5
4によって装置の振動を吸収できる。従って、装置の振
動により、コイル及びパワー素子部と導電線の接続端子
部が破損することを防止することができる。
させるための改良例について、図5を用いて説明する。
て導電線22aを構成した例を示している。材料として
銅を用いる場合には、銅泊を複数重ねて積層構造とし、
これを導電線22aとして使用する。積層構造とするこ
とにより、単一の銅線等を導電線22として用いた場合
よりも、導電線22aの放熱面積を増加させることがで
きる。
2bの配線経路中、少なくとも一部を平板形状とするこ
とによっても導電線22bの放熱面積を増加させること
ができる。
bを、配線経路中で複数回屈曲させ、これを用いて図4
のコイル20及びパワー素子部30を電気的に接続する
ことによって、導電線22a,bの配線経路中における
放熱面積を各段に増加することができる。
は、導電線22a,bを伝わる間に確実に放熱され、電
動機からの熱がパワー素子部に伝導されて、パワー素子
等、インバータ内が破損したり特性が劣化する等の問題
が発生することを防止することができる。
造を有する導電線22a,bは、実施例4の導電線22
のみならず、既に説明した実施例1〜3における導電線
22としても適用可能である。そして、図5のような導
電線22a,bを、実施例1〜3に適用することによ
り、導電線の配線経路中での放熱性を一層向上させるこ
とが可能となる。
線の放熱構造は、インバータ一体型電動機のみならず、
インバータと電動機とが分離して配置されたものに適用
しても効果を有する。
バータ一体型電動機においては、電動機のコイルとイン
バータとを電気的に接続する導電線に、放熱対策を施し
たので、電動機で発生した熱が、導電線の配線経路中で
放熱される。従って、導電線を介して電動機の熱がイン
バータに伝導されることを防止でき、コイルに大電流を
流した場合など、負荷の大きい時であっても、電動機で
の発熱によってインバータ内のパワー素子等が破壊され
たり、その特性が劣化したりすることを確実に防止する
ことが可能である。
線と、電動機のコイル側に接続された導電線とを、熱伝
導率の低い導電性部材を介して電気的に接続すれば、電
動機のコイルからの熱が、導電性部材を介してインバー
タ側の導電線に伝導されることを防止できる。これによ
り、インバータが、電動機での発熱による影響を受け
ず、インバータ内のパワー素子等が破損したり特性が劣
化する等の問題が発生しない。
続する導電線の配線経路中に、放熱部材を取り付けるこ
とにより、導電線の放熱性を向上させることができる。
従って、放熱部材を取り付けるという極めて簡単な作業
工程の付加で、電動機から導電線を介して伝導された熱
を放熱部材によって放熱させることが可能となり、電動
機からの熱によってインバータの破損等の問題が発生す
ることを確実に防止することができる。
内を通して配線し、導電線を冷却部によって強制的に冷
却することとすれば、電動機から導電線を介して伝導さ
れた熱を、冷却部で強制冷却することができる。これに
より、電動機からの熱によってパワー素子部の破損や特
性の劣化等の問題が発生することを防止できる。また、
冷却部によって、パワー素子部の冷却と導電線の冷却の
両方を行うことができるので、部品点数を増やすことな
くパワー素子部の保護を行うことができ、コスト的に極
めて有利となる。
導電線の少なくとも一部の配線経路中で、この導電線を
屈曲配置した。すなわち、導電線に、コイル状または波
状等に複数回屈曲した屈曲部を設けることとした。これ
により、配線経路内での導電線の放熱面積を増加させる
ことが可能となり、電動機から伝導される熱は、導電線
の屈曲部を伝わる間に冷却される。従って、電動機から
の熱によってインバータ内の破損等の問題が発生するこ
とを、確実に防止できる。
構成すれば、単一の導電線よりも、導電線としての放熱
面積を一段と増加させることができる。
部において、導電線を平板形状とすることによっても導
電線の放熱面積を増加させることができる。
熱することができ、電動機での発熱によりインバータ内
の破損や特性の劣化等の問題が発生することを、確実に
防止できる。
機の一部断面図である。
機の一部断面図である。
機の一部断面図である。
機の一部断面図である。
ある。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 電動機と、前記電動機のコイルに電力を
供給するインバータとを有し、前記電動機と前記インバ
ータとが一体的に連結されたインバータ一体型電動機に
おいて、 前記コイルに接続された導電線と、前記インバータに接
続された導電線とが、前記2つの導電線よりも熱伝導率
の低い導電性部材を介して電気的に接続されていること
を特徴とするインバータ一体型電動機。 - 【請求項2】 電動機と、前記電動機のコイルに電力を
供給するインバータとを有し、前記電動機と前記インバ
ータとが一体的に連結されたインバータ一体型電動機に
おいて、 前記コイルと前記インバータとを電気的に接続する導電
線を有し、 前記導電線には、放熱部材が取り付けられていること特
徴とするインバータ一体型電動機。 - 【請求項3】 請求項2記載のインバータ一体型電動機
において、 前記インバータには、前記インバータを冷却するための
冷却部が取り付けられ、 前記コイルと前記インバータとは、前記冷却部内を通っ
て配置された導電線により電気的に接続されていること
を特徴とするインバータ一体型電動機。 - 【請求項4】 電動機と、前記電動機のコイルに電力を
供給するインバータとを有し、前記電動機と前記インバ
ータとが一体的に連結されたインバータ一体型電動機に
おいて、 前記コイルと前記インバータとを電気的に接続する導電
線を有し、 前記導電線の少なくとも一部に、前記導電線の放熱性を
高めるための処理を施したことを特徴とするインバータ
一体型電動機。 - 【請求項5】 請求項4記載のインバータ一体型電動機
において、 前記導電線は、前記コイルと前記インバータとの間の配
線経路内の少なくとも一部において、屈曲されて配置さ
れていることを特徴とするインバータ一体型電動機。 - 【請求項6】 請求項4記載のインバータ一体型電動機
において、 前記導電線は、導電材が複数積層されて構成されている
ことを特徴とするインバータ一体型電動機。 - 【請求項7】 請求項4記載のインバータ一体型電動機
において、 前記コイルと前記インバータとの間において、前記導電
線の少なくとも一部が平板形状に形成されていることを
特徴とするインバータ一体型電動機。
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JPH0851743A true JPH0851743A (ja) | 1996-02-20 |
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JP18587594A Expired - Fee Related JP3346039B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | インバータ一体型電動機 |
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