JPH0898529A

JPH0898529A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH0898529A
Application number: JP6223433A
Authority: JP
Inventors: Satoko Ishii; 聡子石井; Tsunehiro Endo; 常博遠藤; Nobunaga Suzuki; 宣長鈴木; Hidenori Sugino; 英則杉野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】機器の据付状態のいかんに係わらず、常にノ
イズフィルタによるノイズ除去が充分に得られ、必要に
応じてインバータ単体での使用が可能になるようにした
インバータ装置を提供すること。【構成】冷却フィン５を基台として、この上にユニッ
ト化されたインバータ部１とフィルタ部３を搭載し、導
体バー１０を用いてインバータ部１の端子台６とフィル
タ部３の端子台９とを接続したもの。更に、冷却フィン
５にはアース端子１３が設けてある。【効果】インバータ部１とフィルタ部３の間の接続線
の長さが最小限にまで短くでき、且つ、インバータ部１
とフィルタ部３とが冷却フィン５により同一電位に保た
れるため、１個のアース端子１３により確実な接地が得
られるため、ノイズフィルタの機能が十分に発揮され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユニット化されたイン
バータ装置に係り、特に、比較的小容量の壁取り付け用
として好適なインバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導電動機を効率良く駆動するため、従
来からインバータ装置が広い分野にわたって活用されて
いるが、インバータ装置では、電力変換処理にスイッチ
ング動作が不可欠であり、この結果、比較的多くのノイ
ズを発生し、近接している各種の電気制御装置や家電品
に影響を与え易い。従って、インバータ装置の使用に際
しては、必要に応じてノイズ除去用のフィルタを併用
し、これにより必要なノイズの低減が得られるようにし
ている。

【０００３】ところで、このような場合、従来は、イン
バータ装置とは別個にノイズフィルタを設け、それぞれ
を接続して使用したり、ノイズフィルタをインバータ装
置の回路要素の一部として組込み、一体化したビルトイ
ンタイプのインバータ装置を使用したりしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ノイ
ズフィルタの併用に伴う機器据付時での制約や、ビルト
インタイプにしたときでのコストの点について配慮がさ
れておらず、以下の問題があった。

【０００５】すなわち、まず、独立したノイズフィルタ
を併用する従来技術では、ノイズフィルタによるノイズ
除去機能を減殺させないよう、取付けに当たって特別な
配慮が必要で、ノイズフィルタのノイズ低減特性を充分
に発揮させるためには、インバータ装置とノイズフィル
タを充分に接近させ、両者間の電気的接続路を可能な限
り短くしたり、ノイズフィルタの入力線と出力線が近接
しないよう配線するなどの配慮が必要になる。

【０００６】しかし、現実には、取付け面の広さ寸法に
よる制約や、インバータ装置とノイズフィルタの形状や
寸法の相違により、或いは作業性の面から、常に最適な
配置と最短経路での電気接続の実現は、かなり難しい。

【０００７】また、ノイズフィルタのアース部とインバ
ータ装置のアース部が別々になってしまうので、アース
配線が面倒になる上、アースの取り方次第ではノイズフ
ィルタの機能が低減してしまうという問題が生じてしま
うのである。

【０００８】また、インバータ装置内にノイズフィルタ
回路を組み込んだ従来技術では、ノイズフィルタが不要
な用途にインバータ装置を適用した場合には、フィルタ
回路は不要なものとなるので、その分コストアップにな
り、インバータ装置自体も大型化してしまうなどの問題
点が生じてしまうのである。

【０００９】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、機器の据付状態のいかんに係わらず、常
にノイズフィルタによるノイズ除去が充分に得られ、必
要に応じてインバータ単体での使用が可能になるように
したインバータ装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、順変換部と
逆変換部、電源側の端子台及び負荷側の端子台をユニッ
ト化してインバータ部を形成させ、このインバータ部
を、基台となる冷却フィンの一方の面に配置すると共
に、この冷却フィンの上記一方の面と同一面にノイズフ
ィルタを設け、これにより、該ノイズフィルタの端子台
と上記電源側の端子台及び負荷側の端子台の少なくとも
一方の端子台の間の接続配線が、上記冷却フィンの面上
に位置するようにして達成される。

【００１１】

【作用】基台となる冷却フィンとは独立にユニット化さ
れたインバータ部は、任意の大きさの冷却フィンの使用
を可能にするように働く。そして、この冷却フィンにノ
イズフィルタを搭載しているので、全体を一体として取
り扱えるようになると共に、冷却フィンの面上だけで接
続配線が行なえるようになる。

【００１２】この結果、機器据付状態のいかんを問わ
ず、両者の距離は充分に接近した状態にでき、従って配
線の長さが短くなる上、冷却フィンによるシールド効果
が得られるので、フィルタ機能が充分に発揮される。

【００１３】また、この結果、フィルタが不要なときに
は、インバータ部だけを搭載した冷却フィンを用いるこ
とができるので、コストアップを抑えることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明によるインバータ装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。

【００１５】＜実施例１＞図１は、インバータの電源側
にフィルタを接続した場合の本発明の一実施例の説明図
で、同図(a)は上面から、同図(b)は側面から、同図(c)
は底面からみた図であり、これらの図において、１はイ
ンバータ部、２はインバータ部のケース、３はフィルタ
部、４はフィルタ部のケース、５は冷却フィン、６、７
はインバータ部の端子台、８、９はフィルタ部の端子
台、１０は導体バー、１１はインバータ部の取付用ネ
ジ、１２はフィルタ部の取付用ネジ、そして１３はアー
ス端子となるネジである、インバータ部１の主要部は、
図２に示すように、順変換部１Ａと平滑コンデンサ１
Ｂ、それに逆変換部１Ｃとで構成されている。そして、
順変換部１Ａの交流側入力が電源側の端子台６に接続さ
れ、逆変換部１Ｃの交流側出力は負荷側の端子台７に接
続されている。そして、これらは、図１に示すように、
ユニット化された上で金属製のケース２内に収容され、
４本のネジ１１により冷却フィン５の上の面に取付けら
れている。

【００１６】また、フィルタ部３は、図２に示すよう
に、フィルタ回路３Ａとサージアブソーバ回路３Ｂ、ア
レスタ素子３Ｃ、それに内部アース線３Ｄとで構成さ
れ、電源側の端子台８はサージアブソーバ回路３Ｂに接
続され、インバータ側の端子台９はフィルタ回路３Ａに
接続されており、内部アース線３Ｄはフィルタ回路３Ａ
を構成するコンデンサＣ１とアレスタ素子３Ｃを金属製
のケース４に接続する働きをしている。

【００１７】そして、これらが、図１に示すように、同
じくユニット化されて金属性のケース４内に収容され、
同じく４本のネジ１２により冷却フィン５の上の面に取
付けられている。

【００１８】導体バー１０は、インバータ部１とフィル
タ部３を接続するためのもので、フィルタ部３の端子台
９と、インバータ部１の入力側端子台６の間に設けら
れ、これらを電気的に接続するようになっている。

【００１９】従って、フィルタ部３の電源側の端子台８
を交流電源に接続してやれば、インバータ部１に交流電
源が取り込まれ、順変換部１Ａにより直流電圧に変換さ
れ、平滑コンデンサ１Ｂによりリプル電圧が低減されて
から逆変換部１Ｃにより可変周波数、可変電圧に変換さ
れ、端子台７から出力され、誘導電動機などの負荷に供
給されるようになる。

【００２０】このとき、上記したように、インバータ部
１では、逆変換部１Ｃのスイッチング動作により直流を
交流に変換しているので、動作中、インバータ部１から
ノイズ性の高周波電圧が発生し、これにより電源側にノ
イズ電流が流出しようとするが、これがフィルタ回路３
Ａにより低減され、同一電源系統を使用する他の機器へ
の影響を軽減することができる。

【００２１】次に、図１に戻って説明すると、この実施
例では、壁取付け形に好適な実施例となっており、従っ
て、この図１では、垂直に取り付ける場合、図の左側が
下になり、右側が上になるようにして、基台となる冷却
フィン５を取り付けるようになっている。そして、この
結果、交流電源からの配線は上側から端子台８に接続さ
れ、負荷への配線は、端子台７から下側に取り出される
ようになる。

【００２２】ここで、この実施例では、上記したよう
に、ユニット化され、ケース２に収容されたインバータ
部１はネジ１１により、また同じくユニット化され、ケ
ース４に収容されたフィルタ部３はネジ１２によって、
共通の冷却フィン５の同一面上にそれぞれ、図示のよう
に、上下に並んで固定される。

【００２３】そして、この結果、インバータ部１の上側
にある電源側の端子台６と、フィルタ部３の下側にある
端子台９は、ほとんど最短距離で向い合った状態で配置
されることになる。

【００２４】従って、この実施例によれば、インバータ
部１とフィルタ部２との間を接続する導体バー１０の長
さを、余分な回り込み配線部分が全く無い最短距離状態
にすることができ、極めて高いノイズ抑圧を確実に得る
ことができる。

【００２５】そして、このとき、インバータ部１とフィ
ルタ部２は、共通の冷却フィン５に固定されているの
で、実装状態でも位置関係が変わることが無いから、取
付け施工の具合により特性が悪化する虞れもなく、常に
高いノイズの抑圧機能を得ることができる。

【００２６】また、この実施例では、冷却フィン５にね
じ込まれるネジ１３が設けてあり、このネジ１３がアー
ス線を接続するため端子の役割を果たすようになってい
る。そこで、このネジ７を用いてアースに接続すること
により、冷却フィン５の接地が容易に得られる。

【００２７】そして、フィルタ部３は、ネジ１２によっ
て冷却フィン５に取付けられていることから、図２に示
すように、このネジ１２を介して金属製のケース箱４が
接地され、さらに、この結果、内部アース線３Ｄを介し
て、フィルタ内部のコンデンサＣ１が確実に接地される
ことになり、従って、この実施例によれば、フィルタ部
３によるノイズ抑圧機能を確実に発揮させることができ
る。

【００２８】ところで、この実施例における冷却フィン
５は、図１に示すように、押出し型により製作されたフ
ィンが用いられており、この結果、図示した押し出し方
向の長さＡは、押出し型を変えることなく、任意に選ん
で製作することができる。そこで、インバータ部１の横
幅をＢ１、フィルタ部３の横幅をＢ２として、Ｂ１≧Ｂ２の関係が満たされるように、フィルタ部３の幅Ｂ２を選
んでおけば、ノイズフィルタを必要としない場合で、イ
ンバータ部１単体で使用する用途に適用する場合と、図
示のように、インバータ部１とフィルタ部２を一体構造
として使用する場合の何れにおいても、冷却フィン５と
しては、同じ型から押し出し、フィンの長さ寸法Ａを変
えるだけで、それぞれ最適な長さの冷却フィンが製作可
能になる。従って、この実施例によれば、フィルタを必
要としない場合にも容易に対応でき、コストアップを充
分に抑えることができる。

【００２９】また、この実施例では、フィルタ部３を搭
載した分、冷却フィン５が長くなるので、放熱効果が高
まり、低出力容量インバータ用のフィンを用いて、それ
よりも容量の大きなインバータに対応することができ
る。

【００３０】さらに、この実施例では、インバータ部１
とフィルタ部２の接続に導体バー１０を用いている。そ
して、この導体バー１０は、予め銅板などのプレス加工
により、充分な寸法精度をもって用意しておくことがで
きるので、電線と端子金具を用いた場合よりも組立作業
が簡単になるという利点がある。

【００３１】＜実施例２＞図３は本発明の他の実施例
で、図１で説明した実施例では、フィルタ部２をインバ
ータ部１の電源側に設けた場合の一実施例となっている
が、この図３の実施例は、インバータの出力側(負荷側)
に設けるようにした場合の一実施例であり、従って、構
造上の違いは、垂直に取り付け、図の左側が下で、右側
が上になるようにした場合、図示のように、基台となる
冷却フィン５の上で、右側にインバータ部１が取り付け
られ、左側にフィルタ部３が位置するようになっている
だけであり、その他の構成は、図１の実施例を同じであ
る。なお、この図３の説明図において、(a)は上側から
見た図で、(b)は側面から見た図であり、底面から見た
図は省略してある。

【００３２】従って、この実施例では、インバータ部１
の負荷側の端子台７がフィルタ部３の端子台８に、導体
バー１０により接続されることになっている。そして、
上側になるインバータ部１の端子台６に、交流電源から
の配線を接続し、下側にあるフィルタ部３の端子台９か
ら負荷に接続する配線が取り出されることになり、この
結果、この実施例は、負荷にノイズが混入しては具合が
悪い用途に適用して、図１の実施例と同様な効果を得る
ことができる。

【００３３】＜実施例３＞次に、第３の実施例につい
て、図４により説明する。この実施例は、インバータの
交流電源側と、負荷側の双方にノイズ除去用のフィルタ
を設けた場合の本発明の一実施例で、このため、図４に
示すように、基台用の冷却フィン５のインバータ部１の
上側(右側)と下側(左側)に、それぞれ入力側用のフィル
タ部３と、負荷側用のフィルタ部３を設けたものであ
る。なお、この図４でも、(a)は上側から見た図で、(b)
は側面から見た図であり、底面から見た図は省略してあ
る。

【００３４】この実施例によれば、２個のフィルタを用
いているのにも係わらず、インバータの据付けに際し
て、取付用のネジの個数が少なくて済み、且つ、面倒な
アースの配線を考える必要がなくなるという利点があ
り、高調波ノイズ及び放射ノイズによる弊害を充分に減
少させることが可能になる。

【００３５】＜実施例４＞図５は本発明の第４の実施例
である。この実施例は、図４で説明した第３の実施例に
おいて、インバータ部１と、２個のフィルタ部３に個々
に設けてあるケース２、４に代えて、これら全体を共通
に収容する金属製のカバー１４を設けたものである。な
お、この図５において、(a)は上側から見た図で、(b)は
側面から見た図、そして(c)は底面から見た図である。

【００３６】この実施例によれば、インバータ部１と、
その両側にあるフィルタ部３との間を接続している導体
バー１０も含めて、全体が金属製のカバー１４で覆われ
ているので、インバータ部１から放出されるノイズを遮
断することができ、更に外部からの電界、磁界からイン
バータ部１を保護することもできるので、ノイズの低減
に極めて有効である。

【００３７】なお、この金属製のカバー１４は、第３の
実施例に限らず、第１と第２の実施例にも適用可能であ
り、さらに、以下に説明する第５の実施例に適用してよ
いことはいうまでもない。

【００３８】＜実施例５＞図６は本発明の第５の実施例
である。この実施例は、冷却フィン５にインバータ部１
と、フィルタ部２を横方向に並べて配置した場合の一実
施例で、図において、(a)は冷却フィン５を水平にした
状態で上側から見た図で、同図(b)は、(a)図において、
それを左側から見た図である。

【００３９】従って、この実施例の場合は、図示のよう
に、インバータ部１とフィルタ部３の間は、上側で電線
１５を用いて電気的な配線がされるようになっており、
この結果、交流電源に対する入力側の接続と、負荷に対
する出力側の接続は、共に下側で行なうようになってい
る。

【００４０】前述の第１から第３の実施例では、インバ
ータ部１とフィルタ部３が縦方向に並んで配置されてい
るので、壁かけ型の据付けに際して横方向にスペースが
取れない場合に有用であるのに対して、この第５の実施
例では、縦方向にスペースが取れない場合に有利であ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、インバータ部の電源側
の端子台及び負荷側の端子台とをインバータ部の対抗す
る側に分離して配置することにより、インバータ部とノ
イズフィルタ間の接続線を極力短くすることができると
共に、ノイズフィルタ部の入力側と出力側の配線を容易
に分離することができ、さらに、インバータ部とノイズ
フィルタ部とが同一の冷却フィンを基台としているた
め、共通の１個のアース端子により接地することがで
き、この結果、ノイズフィルタのもつノイズ抑制効果を
十分ひきだすことができるため、伝導ノイズレベル(雑
音端子電圧レベル)が極めて低いインバータ装置を容易
に得ることができる。

【００４２】また、冷却フィンと電気的に接続された金
属製のケースによりインバータ部とノイズフィルタ部の
全体を覆うことにより、フィルタ機能を更に有効に発揮
させることができ、放射ノイズレベル(雑音電界強度レ
ベル)を更に大幅に低減させることができる。

【００４３】さらに、また、アース端子を介して一本の
電線によるインバータ部とノイズフィルタ部の同時接地
が得られるので、接地の状態によりノイズフィルタ機能
が左右されてる虞れがなく、常に確実にノイズの抑圧を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインバータ装置の第１の実施例を
示す説明図である。

【図２】本発明によるインバータ装置の一実施例の概略
回路構成を示す回路図である。

【図３】本発明によるインバータ装置の第２の実施例を
示す説明図である。

【図４】本発明によるインバータ装置の第３の実施例を
示す説明図である。

【図５】本発明によるインバータ装置の第４の実施例を
示す説明図である。

【図６】本発明によるインバータ装置の第５の実施例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１インバータ部１Ａ順変換部１Ｂ平滑コンデンサ１Ｃ逆変換部２インバータ部のケース３フィルタ部３Ａフィルタ回路３Ｂサージアブソーバ回路３Ｃアレスタ素子３Ｄ内部アース線４フィルタ部のケース５基台を形成している冷却フィン６、７インバータ部の端子台８、９フィルタ部の端子台１０導体バー１１インバータ部の取付用ネジ１２フィルタ部の取付用ネジ１３アース端子となるネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉野英則千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】順変換部と逆変換部、電源側の端子台及
び負荷側の端子台を備えたインバータ装置において、少なくとも上記順変換部と逆変換部、電源側の端子台及
び負荷側の端子台をユニット化してインバータ部を形成
させ、このインバータ部を、基台となる冷却フィンの一方の面
に配置すると共に、この冷却フィンの上記一方の面と同一面に配置したノイ
ズフィルタを設け、該ノイズフィルタの端子台と上記インバータ部の端子台
の間の接続配線が上記冷却フィンの面上に位置するよう
に構成したことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】請求項１の発明において、上記接続配線
が導体バーで構成されていることを特徴とするインバー
タ装置。
【請求項３】請求項１の発明において、上記ノイズフ
ィルタが、上記順変換部と逆変換部を収納した金属箱内
に一緒に収納されていることを特徴とするインバータ装
置。
【請求項４】順変換部と逆変換部、電源側の端子台及
び負荷側の端子台を備えたインバータ装置において、少なくとも上記順変換部と逆変換部、電源側の端子台及
び負荷側の端子台をユニット化してインバータ部を形成
させ、このインバータ部を基台となる冷却フィンの或る一方の
面に配置すると共に、この冷却フィンの上記一方の面と同一面に、上記インバ
ータ部の横に並ぶようにして配置したノイズフィルタを
設け、該ノイズフィルタの端子台と上記インバータ部の端子台
の間を導線で接続したことを特徴とするインバータ装
置。