JPH0984294A - 可変速電動機 - Google Patents

可変速電動機

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JPH0984294A
JPH0984294A JP7239741A JP23974195A JPH0984294A JP H0984294 A JPH0984294 A JP H0984294A JP 7239741 A JP7239741 A JP 7239741A JP 23974195 A JP23974195 A JP 23974195A JP H0984294 A JPH0984294 A JP H0984294A
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electric motor
control unit
main body
variable speed
fan
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JP7239741A
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Toshio Oka
俊雄 岡
Shunsuke Takagi
俊介 高木
Sumio Sumoto
澄雄 洲本
Shigeru Masuda
茂 増田
Masaki Sakai
正喜 坂居
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機本体の冷却用ファンにて冷却される可
変速制御ユニットを機側に備えた可変速電動機におい
て、可変速制御しない普通の電動機との標準化を効果的
に実現すること。 【解決手段】 電動機本体と冷却用ファンを挟む位置に
可変速制御ユニットを配置し前記電動機本体にて支持し
構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可変速制御用制
御ユニットを機側に備えた可変速電動機の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の可変速電動機として、特
開昭６０ー１０６３５０号公報のものが提案されてお
り、これによると、電動機フレームの冷却用ファンと対
向する面に、電動機を可変速制御するインバータのアー
ムモジュールを取り付け構成されている。
【０００３】このため、電動機が運転されるとファンの
回転によりインバータのアームモジュールが冷却され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のように構成され
た従来の可変速電動機では、電動機フレームと冷却用フ
ァンとの間にアームモジュールを配置し構成しているの
で、アームモジュールを配置する空間を確保するために
電動機軸やファンカバーを長くする必要があり、可変速
制御しない普通の電動機との標準化が困難であるという
問題があった。
【０００５】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、インバータのアームモジュール
等の可変速制御ユニットの冷却を電動機の冷却ファンで
行うだけでなく、普通の電動機との標準化を可能とし、
また、可変速制御ユニットを効果的に冷却すること、ま
た、可変速制御ユニットの取り付け構造が簡単で安価な
可変速電動機を提供すること、更には、可変速運転の操
作性を向上すること等を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる可変速
電動機においては、電動機本体、この電動機本体の反負
荷側軸端に装着され、回転時に前記電動機本体を冷却す
るファン、及び前記電動機本体と前記ファンを挟む位置
に配置され前記電動機本体に支持されると共に、前記電
動機本体を可変速制御する制御ユニットを備え構成した
ものである。
【０００７】また、制御ユニットの外囲ケースに、前記
電動機軸の軸方向に沿ったリブを配設し構成したもので
ある。
【０００８】また、パワー半導体素子が載置された第１
の基板と、この第１の基板と間隔をおいて配置され制御
用半導体素子が載置された第２の基板とでインバータユ
ニットを構成し、該インバータユニット取り付け面に前
記第１の基板の前記パワー半導体素子載置面と反対側面
を当接させ制御ユニットを構成したものである。
【０００９】また、制御ユニットの外囲ケースのケース
本体部を有底筒状とし、その内側底面に、第１の基板の
パワー半導体素子載置面と反対側面を当接させ構成した
ものである。
【００１０】また、制御ユニットの外囲ケースの径方向
寸法を、ファン外径とほぼ同径、もしくは小径としたも
のである。
【００１１】また、電動機本体、この電動機本体の反負
荷側軸端に装着された遠心ファン、この遠心ファンを覆
うファンカバー、及び前記ファンカバーの吸気口の近傍
にその外側面と間隔をおいて配置、且つ支持され、前記
電動機本体を可変速制御する制御ユニットを備え構成し
たものである。
【００１２】また、電動機本体、この電動機本体の反負
荷側軸端に装着された遠心ファン、この遠心ファンの外
周を覆い、その一端が前記電動機本体に支持された筒
体、この筒体の他端近傍に支持され、前記電動機本体を
可変速制御する制御ユニット、及び前記筒体内に前記遠
心ファンと前記制御ユニットとの間を仕切るよう配置さ
れると共に、前記遠心ファン回転時の吸気用貫通孔を有
する仕切り板を備え構成したものである。
【００１３】更には、電動機本体を可変速制御する制御
ユニットの出力周波数を設定する手段を設けると共に、
前記設定の出力周波数時に点灯する表示灯を備え構成し
たものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．図１及び図２はこの発明の実施の形態１
を示す図で、図１は正面縦断面図、図２は左側面図で、
１００は３相誘導電動機からなる電動機本体で、固定子
１０１、この固定子１０１と対をなす回転子１０２、こ
の回転子１０２を貫通すると共に、負荷側端に歯車が形
成された電動機軸１０３、固定子１０１を囲撓、且つ支
持する固定子枠１０４、この固定子枠１０４の負荷側端
に装着される後述する歯車箱兼負荷側ブラケットに支持
され、電動機軸１０３を回転自在に支承する玉軸受１０
５、固定子枠１０４の反負荷側端に装着された反負荷側
ブラケット１０６、この反負荷側ブラケット１０６に支
持され、電動機軸１０３を回転自在に支承する玉軸受１
０７、電動機軸１０３の反負荷側端に装着され、回転時
に反負荷側ブラケット１０６や固定子枠１０４に冷却風
を吹き付ける遠心ファン１０８等で構成されるものであ
る。
【００１５】２００はファン１０８を囲撓すると共に、
一端が反負荷側ブラケット１０６に支持された筒体で、
この筒体２００と反負荷側ブラケット１０６との間には
前記冷却風が吹き抜ける隙間Ｇ１が形成されてなるもの
である。
【００１６】３００は筒体２００の他端側に装着され、
電動機本体１００を可変速制御するインバータからなる
制御ユニットで、外周に電動機軸１０３の軸方向に沿っ
た複数のリブ３０１ａを有す有底筒状ケース３０１と、
このケース３０１底部内側面に接合固定された基板３０
２と、この基板３０２に実装載置され、電動機本体１０
０の給電回路をスイッチングし電動機本体１００を可変
速制御するインバータ回路を構成するスイッチング用パ
ワー半導体素子群３０３と、このパワー半導体素子群３
０３を基板３０２と挟むように配設され且つ基板３０２
と一体結合された基板３０４と、この基板３０４に実装
載置され、パワー半導体素子群３０３を制御する制御用
半導体素子群等からなるドライブ回路部３０５と、この
ドライブ回路部３０５を基板３０４と挟むように配設さ
れ且つ基板３０４と一体結合された基板３０６と、この
基板３０６に実装載置されたマイクロコンピュータ等か
らなり、ドライブ回路部３０５に制御信号を出力する制
御回路部３０７と、ケース３０１の開口部に装着され、
ケース本体部となるケース３０１と協働し制御ユニット
３００の外囲ケースを構成する有底筒状の蓋３０８とで
構成され、筒体２００とリブ３０１ａとがビス（図示せ
ず）にて着脱自在に連結されてなるものである。
【００１７】４００はファン１０８とケース３０１との
間を仕切るように筒体２００内に配置された仕切り板
で、その中心部にファン１０８回転時の吸気口４０１を
有し、ケース３０１の底部裏面にスペーサ５００とビス
６００とで取り付けられてなるものである。
【００１８】７００は電動機本体１００に回転駆動され
る歯車減速機構部で、電動機軸１０３の負荷側端に形成
された歯車に噛合し駆動される減速歯車群７０１、固定
子枠１０４の負荷側端に装着され、減速歯車群７０１を
収納する歯車箱７０２、この歯車箱７０２に軸受を介し
回転自在に支承され、減速歯車群７０１の減速回転を取
り出す出力軸７０３、歯車箱７０２の前記歯車収納用開
口部に装着される蓋７０４とで構成されてなるもので、
電動機本体１００と歯車減速機構部７００とが一体的に
連結されることで、所謂可変速減速電動機を構成するも
のである。
【００１９】第３図はこの発明のインバータ駆動誘導電
動機システムの概略構成図で、８００は３相交流電源、
９００は３相交流電源８００から給電されるコンバー
タ、１０００はコンバータ９００の出力端子に接続され
た平滑コンデンサで、該平滑コンデンサ１０００を通し
て制御ユニット３００のスイッチング用パワー半導体素
子群３０３に給電され、このスイッチング用パワー半導
体素子群３０３で構成されるインバータ回路部で所定電
圧及び所定周波数を有する３相交流電圧に変換されて電
動機本体１００が駆動されてなるもので、前記インバー
タ回路部は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のＰ側にＵP，ＶP，ＷP、
Ｎ側にＵN，ＶN，ＷNのアームモジュールを有し、これ
らのアームモジュールＵP，ＶP，ＷP，ＵN，ＶN，ＷNの
夫々は例えばＩＧＢＴ等のパワー半導体素子から成り、
各アームモジュールＵP，ＶP，ＷP，ＵN，ＶN，ＷNは運
転条件を設定する運転ユニット１１００の信号に基づく
制御回路部３０７の制御信号で制御されるドライブ回路
部３０５の出力信号でスイッチングの時期と期間とが制
御される。
【００２０】このように構成された可変速電動機におい
ては、運転ユニット１１００の信号に基づく制御回路部
３０７の制御信号で制御されるドライブ回路部３０５の
出力信号でアームモジュールＵP，ＶP，ＷP，ＵN，Ｖ
N，ＷNのパワー半導体素子群３０３のスイッチングの時
期と期間とが制御され、電動機本体１００が可変速運転
され、該電動機本体１００に一体に結合された歯車減速
機構部７００の出力軸７０３から可変速の減速回転が取
り出される。
【００２１】また、電動機本体１００が可変速運転され
ると、ファン１０８による冷却風が矢印Ａのように流
れ、電動機本体１００が冷却されるだけでなく、制御ユ
ニット３００も冷却される。
【００２２】しかも、制御ユニット３００のケース３０
１の外周に電動機軸１０３の軸方向に沿った複数のリブ
３０１ａが配設されているので、ケース３０１、基板３
０２を介し基板３０２に実装されているパワー半導体素
子群３０３が効果的に冷却される。
【００２３】また、電動機本体１００とファン１０８を
挟むように制御ユニット３００を配設しているので、可
変速運転しない普通の電動機に制御ユニット３００を付
加することで構成することができ、従って、普通の電動
機との標準化上有効である。
【００２４】また、リブ３０１ａを用いて制御ユニット
３００を装着しているので、装着に殊更部品等を要せ
ず、構成が極めて簡単である。
【００２５】また、ケース３０１を有底筒状とし基板３
０２が接合し該基板３０２部の発熱が熱伝導されるケー
ス３０１の底部の板厚を薄くし、放熱部となるケース３
０１の外周部の板厚を厚くし構成しているので、コンパ
クトにして放熱効果を高めることができる。
【００２６】また、制御ユニット３００の外囲ケースの
外周の径方向寸法をファン１０８の径方向寸法とほぼ同
径としたので、制御ユニット３００の外周におけるファ
ン１０８による冷却風の速度が低下することがなく、制
御ユニット３００を効果的に冷却することができる。
【００２７】なお、この実施の形態１においては、外囲
ケースの外周の径方向寸法をファン１０８の径方向寸法
とほぼ同径としたが、小径としても良く小径とすればこ
の実施の形態１より更に制御ユニット３００の冷却効果
を高めるができる。
【００２８】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示す断面図で、１０９はファン１０８を囲撓する
よう反負荷側ブラケット１０６に着脱自在に装着される
と共に、ファン１０８回転時の吸気孔１０９ａを有する
ファンカバーで、該ファンカバー１０９の外側端面に制
御ユニット３００を着脱自在に装着したものである。な
お、その他の符号は図１及び図２の符号と同一、もしく
は相当するものにつき説明を省略する。
【００２９】このように構成された可変速電動機におい
ては、可変速運転については実施の形態１と同様で、そ
の可変速運転時にファン１０８による冷却風が矢印Ｂの
ように流れ、電動機本体１００が冷却されるだけでな
く、制御ユニット３００も冷却される。
【００３０】また、ファンカバー１０９の外側端面に制
御ユニット３００を着脱自在に装着したので、可変速運
転しない普通の電動機に制御ユニット３００を単に付加
しただけで極めて簡単に構成することができ、普通の電
動機との標準化上極めて有効である。
【００３１】因みに、この実施の形態２においては、筒
体２００は単に体裁上設けられているもので、取り外し
ても制御ユニット３００はファンカバー１０９で支持さ
れる。
【００３２】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３を示す正面図で、１１０１は筒体２００の外周部に
装着された（装着状態は図示せず）運転ユニット１１０
０を構成する取付板、１１０２は運転条件である１速周
波数（１０ＨＺ〜１２０ＨＺ調整可能で設定は６０Ｈ
Ｚ）をアナログで設定するボリウム、１１０３は運転条
件である２速周波数（１０ＨＺ〜１２０ＨＺ調整可能で
設定は３０ＨＺ）をアナログで設定するボリウム、１１
０４は運転条件である加速時間（例えば１秒）をアナロ
グで設定するボリウム、１１０５は運転条件である減速
時間（例えば５秒）をアナログで設定するボリウム、１
１０６は正転運転と逆転運転との選択指令外部信号や１
速運転と２速運転との選択指令外部信号等の取り込み、
異常信号の取り出し等のための端子台、１１０７はボリ
ウム１１０２〜１１０５で設定された運転条件及び運転
速度（周波数）をディジタル信号として外部へ取り出す
端子台、１１０８は赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとの一組の
ＬＥＤからなる表示灯で、運転周波数６０ＨＺで緑色Ｌ
ＥＤ点灯、運転周波数３０ＨＺと９０ＨＺで緑色ＬＥＤ
点滅、運転周波数５０ＨＺで一組のＬＥＤが点灯し橙色
を表示する表示灯ユニットである。
【００３３】このように構成された可変速電動機におい
ては、運転周波数が電動機本体１００の近傍で識別出来
るので調整時等の操作性に優れている。
【００３４】また、異なる色の一組のＬＥＤの個々のＬ
ＥＤの単一点灯に加え、個々のＬＥＤを共に点灯させ前
記単一点灯と異なる色を表示する表示灯ユニットとした
ので、表示灯の表示を構成簡単で多種表示とすることが
できる。
【００３５】しかも、所定の周波数値の時にのみ表示灯
を点灯させ、しかも色分け点灯としたので、所定の周波
数値を容易に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す正面縦断面図
である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す左側面図であ
る。
【図３】 この発明のインバータ駆動誘導電動機システ
ムの概略構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態２を示す断面図であ
る。
【図５】 この発明の実施の形態３の運転ユニットの構
成図である。
【符号の説明】
１００ 電動機本体、１０３ 電動機軸、１０８ ファ
ン、１０９ ファンカバー、２００ 筒体、３００ 制
御ユニット、３０１ ケース、３０１ａ リブ、３０２
基板、３０３ パワー半導体素子群、４００ 仕切り
板、１１００ 運転ユニット、１１０８ 表示灯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 茂 福岡県福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セミコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 坂居 正喜 福岡県福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セミコンエンジニアリング株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動機本体、この電動機本体の反負荷側
    軸端に装着され、回転時に前記電動機本体を冷却するフ
    ァン、及び前記電動機本体と前記ファンを挟む位置に配
    置され前記電動機本体に支持されると共に、前記電動機
    本体を可変速制御する制御ユニットを備えた可変速電動
    機。
  2. 【請求項２】 制御ユニットの外囲ケースに、前記電動
    機軸の軸方向に沿ったリブを配設したことを特徴とする
    請求項第１項記載の可変速電動機。
  3. 【請求項３】 パワー半導体素子が載置された第１の基
    板と、この第１の基板と間隔をおいて配置され制御用半
    導体素子が載置された第２の基板とでインバータユニッ
    トを構成し、該インバータユニット取り付け面に前記第
    １の基板の前記パワー半導体素子載置面と反対側面を当
    接させ制御ユニットを構成したことを特徴とする請求項
    第１項記載の可変速電動機。
  4. 【請求項４】 制御ユニットの外囲ケースのケース本体
    部を有底筒状とし、その内側底面に、第１の基板のパワ
    ー半導体素子載置面と反対側面を当接させたことを特徴
    とする請求項第３項記載の可変速電動機。
  5. 【請求項５】 制御ユニットの外囲ケースの径方向寸法
    を、ファン外径とほぼ同径、もしくは小径としたことを
    特徴とする請求項第１項記載の可変速電動機。
  6. 【請求項６】 電動機本体、この電動機本体の反負荷側
    軸端に装着された遠心ファン、この遠心ファンを覆うフ
    ァンカバー、及び前記ファンカバーの吸気口の近傍にそ
    の外側面と間隔をおいて配置、且つ支持され、前記電動
    機本体を可変速制御する制御ユニットを備えた可変速電
    動機。
  7. 【請求項７】 電動機本体、この電動機本体の反負荷側
    軸端に装着された遠心ファン、この遠心ファンの外周を
    覆い、その一端が前記電動機本体に支持された筒体、こ
    の筒体の他端近傍に支持され、前記電動機本体を可変速
    制御する制御ユニット、及び前記筒体内に前記遠心ファ
    ンと前記制御ユニットとの間を仕切るよう配置されると
    共に、前記遠心ファン回転時の吸気用貫通孔を有する仕
    切り板を備えた可変速電動機。
  8. 【請求項８】 電動機本体、前記電動機本体を可変速制
    御する制御ユニット、及び前記制御ユニットの出力周波
    数を設定する手段を備えた可変速電動機において、前記
    設定の出力周波数時に点灯する表示灯を備えたことを特
    徴とする可変速電動機。
JP7239741A 1995-09-19 1995-09-19 可変速電動機 Pending JPH0984294A (ja)

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TW085210356U TW307433U (en) 1995-09-19 1996-07-08 Lengthening device for putter of golf club
KR1019960035042A KR970018927A (ko) 1995-09-19 1996-08-23 가변속 전동기
DE19636723A DE19636723A1 (de) 1995-09-19 1996-09-10 Wechselstromelektromotor mit variabler Geschwindigkeit

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