JPH10117464A - Variable speed motor - Google Patents
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- JPH10117464A JPH10117464A JP8268463A JP26846396A JPH10117464A JP H10117464 A JPH10117464 A JP H10117464A JP 8268463 A JP8268463 A JP 8268463A JP 26846396 A JP26846396 A JP 26846396A JP H10117464 A JPH10117464 A JP H10117464A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、可変速ユニット
を機側に備えた可変速電動機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable-speed electric motor having a variable-speed unit on the machine side.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９は、特開平６−６２５９５号公報に
開示された従来の可変速電動機の斜視図である。図にお
いて、１は電動機本体、２はカバー内に収容された可変
速制御ユニットである。この可変速制御ユニット２は、
電源周波数を所要速度に対応する周波数に変換して電動
機に給電する回路のパワーユニットとその回路を制御す
る制御ユニットで構成され、カバー内に収納されてい
る。このように構成された可変速電動機は電源を接続す
るだけで任意の速度で運転できるものである。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a perspective view of a conventional variable speed motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-62595. In the figure, 1 is a motor main body, and 2 is a variable speed control unit housed in a cover. This variable speed control unit 2
It is composed of a power unit of a circuit for converting a power supply frequency to a frequency corresponding to a required speed and supplying power to the electric motor, and a control unit for controlling the circuit, and is housed in a cover. The thus configured variable speed motor can be operated at any speed simply by connecting the power supply.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
可変速電動機の運転時の主な発熱部は、電動機本体と周
波数を変換するインバータのパワー半導体素子の部分で
あり、可変制御ユニットは電動機の端部に直接取り付け
られているので、電動機本体の冷却面は少なくなり、定
速電動機に比較して冷却条件が悪くなるので電動機の寸
法が大きくなり、カバー内に収容された速度制御ユニッ
トは、電動機本体の熱影響を考慮して冷却設計する必要
があり、電動機本体、制御ユニットともに寸法が大きく
なる問題点があった。During operation of the variable speed motor constructed as described above, a main heat generating portion is a portion of the motor body and a power semiconductor element of an inverter for converting a frequency, and the variable control unit is a motor. The cooling surface of the motor body is reduced because it is directly attached to the end of the motor, and the cooling condition becomes worse as compared with the constant speed motor, so the size of the motor increases, and the speed control unit housed in the cover is In addition, it is necessary to design the cooling in consideration of the thermal influence of the motor body, and there is a problem that both the motor body and the control unit become large in size.
【０００４】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたものであり、電動機本体を定速電動機と共用で
きように、電動機本体と制御ユニットの冷却設計が個別
に行える可変速電動機を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a variable speed motor in which the cooling design of the motor body and the control unit can be individually performed so that the motor body can be shared with the constant speed motor. The purpose is to do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る可変速電動機は、電動機の可変速制御を行う制御ユニ
ットをケース内に収納して電動機の反出力軸側に取付
け、制御ユニットを収納したケースと電動機との間に空
気層を確保したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable speed electric motor in which a control unit for performing a variable speed control of the electric motor is housed in a case and mounted on a side opposite to the output shaft of the electric motor. An air layer is secured between the stored case and the electric motor.
【０００６】この発明の請求項２に係る可変速電動機
は、制御ユニットが収納されたケースの電動機に対向す
る対向面は熱伝導率の低い材料で構成としたものであ
る。In the variable speed motor according to a second aspect of the present invention, the surface of the case in which the control unit is housed, which faces the motor, is made of a material having low thermal conductivity.
【０００７】この発明の請求項３に係る可変速電動機
は、制御ユニットを収納したケースの電動機反出力軸側
に対向面の表面は熱反射率が高い光沢面に仕上げたもの
である。According to a third aspect of the present invention, the variable speed motor has a case in which the control unit is housed, and the surface opposite to the motor on the output shaft side is finished to a glossy surface having a high heat reflectance.
【０００８】この発明の請求項４に係る可変速電動機
は、電動機反出力軸側と制御ユニットのケースの電動機
反出力軸側に対向面との間に熱遮蔽板が介在されたもの
である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a variable speed motor in which a heat shield plate is interposed between an opposite surface of the control unit case and an opposite surface of the control unit case.
【０００９】この発明の請求項５に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースは熱伝導の良好な材料で形成
し、その底面に制御ユニットのパワー半導体素子を取付
けたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the variable speed motor, the case of the control unit is formed of a material having good heat conductivity, and the power semiconductor element of the control unit is mounted on the bottom surface thereof.
【００１０】この発明の請求項６に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの底面の外面及び外側面に
は、放熱フィンを設けたものである。A variable speed motor according to a sixth aspect of the present invention is provided with a radiation fin on the outer surface and the outer surface of the bottom surface of the case of the control unit.
【００１１】この発明の請求項７に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの底面は、パワーユニット取
付面を高くし、制御素子、コンデンサなどの発熱の少な
い部分の取付面は低く形成したものである。In the variable speed motor according to a seventh aspect of the present invention, the bottom surface of the case of the control unit has a high mounting surface for the power unit, and the mounting surface for a portion of the control element, the capacitor and the like which generates less heat is low. is there.
【００１２】この発明の請求項８に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの内側面にに、吸熱フィンを
設けたものである。A variable speed electric motor according to claim 8 of the present invention is provided with heat absorbing fins on the inner surface of the case of the control unit.
【００１３】この発明の請求項９に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの電動機に対向する面と電動
機の反出力軸側との間の空気層の上下に空気が流通する
開口部を設けたものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a variable speed motor having openings through which air flows above and below an air layer between a surface of the case of the control unit facing the motor and a side opposite to the output shaft of the motor. It is a thing.
【００１４】[0014]
実施の形態１．図１は、この発明による可変速電動機の
実施の形態１．の断面図である。図において、１０は電
動機本体、１１は固定子、１２は回転子、１３は電動機
軸、１４は固定子枠、１５は反出力軸側ブラケット、１
６は反出力軸側のブラケット１５の中心に嵌装されたベ
アリング、１７出力軸側のブラケットでこの場合は電動
機回転を減速して出力する歯車箱を備えた例であり、そ
の歯車箱の一面を兼ねている。１８は出力側ブラケット
に嵌装されたベアリング、１９は電動機本体１０の出力
を減速する歯車箱であり、出力軸１９ａより出力され
る。２０は電動機を可変速制御する制御ユニット、２１
はケースで、外周には冷却フィン２１ｃが設けられてい
る。２２はケース取付部で、ケース２１の蓋を兼ねるも
のであり、電動機本体１０との間隔を確保するために電
動機本体１０の外径に合わせた筒状部２２ａが設けられ
ている。２３はパワーユニット、２４は制御素子、２５
はコンデンサである。３０は電動機反出力軸側ブラケッ
ト１５と制御ユニットの間の空気層である。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows a first embodiment of a variable speed motor according to the present invention. FIG. In the drawing, 10 is a motor body, 11 is a stator, 12 is a rotor, 13 is a motor shaft, 14 is a stator frame, 15 is a non-output shaft side bracket, 1
Numeral 6 denotes a bearing fitted at the center of the bracket 15 on the side opposite to the output shaft, and a bracket 17 on the side of the output shaft. In this case, a gear box for reducing the rotation of the motor and outputting the rotation is provided. Also serves as. Reference numeral 18 denotes a bearing fitted to the output side bracket, and 19 denotes a gear box for reducing the output of the motor body 10, which is output from an output shaft 19a. 20 is a control unit for controlling the motor at a variable speed, 21
Denotes a case, and cooling fins 21c are provided on the outer periphery. Reference numeral 22 denotes a case mounting portion, which also serves as a lid of the case 21, and is provided with a cylindrical portion 22 a corresponding to the outer diameter of the motor main body 10 in order to secure an interval with the motor main body 10. 23 is a power unit, 24 is a control element, 25
Is a capacitor. Reference numeral 30 denotes an air layer between the motor non-output shaft side bracket 15 and the control unit.
【００１５】制御ユニット２０のケース２１は図２に示
すように、外周側面に冷却フィン２１ｃを設けて冷却効
果を高めている。図３は制御ユニット２０の各部材の配
置図である。電動機本体に周波数を変換して電力を供給
するパワーユニット２３は、発熱が大きいので放熱を考
慮する必要がありケース２１の底面に密着し取り付けら
れ、外部に熱伝達がよくなるように取付けられている。
制御素子はケースにうかせて取付られている。コンデン
サはケース上部の空間に取付られている。As shown in FIG. 2, the case 21 of the control unit 20 is provided with cooling fins 21c on the outer peripheral side to enhance the cooling effect. FIG. 3 is a layout view of each member of the control unit 20. Since the power unit 23 that supplies power by converting the frequency to the motor body generates a large amount of heat, it is necessary to take heat dissipation into consideration. The power unit 23 is mounted in close contact with the bottom of the case 21 and is mounted to improve heat transfer to the outside.
The control element is attached to the case. The capacitor is mounted in the space above the case.
【００１６】図４は電動機の可変速制御回路の一例を示
すものである。図において、２３ａは整流回路、２３ｂ
は直流電圧を任意の周波数の三相電圧に変換して電動機
本体１０に供給するパワーユニットである。２４は制御
回路，２４ａは運転条件を設定する運転ユニット、２４
ｂは制御回路部、２４ｃはドライブ回路部である。電源
電圧は整流回路２３ａにより整流され、コンデンサ２５
により平滑化され、運転条件を設定する運転ユニットの
信号に基づいて、制御回路部２４ｂ制御信号が出力さ
れ、その出力信号に基づいて、ドライブ回路２４ｃから
パワーユニット２３ｂのスイッチングの時期と時間が制
御され任意の周波数の三相電圧が電動機に供給され、電
動機本体１０は周波数に対応する回転数で運転される。
この制御ユニットにおいては、整流回路２３ａ、パワー
ユニット２３ｂの半導体素子の発熱量が大きい。FIG. 4 shows an example of a variable speed control circuit for a motor. In the figure, 23a is a rectifier circuit, 23b
Is a power unit that converts a DC voltage into a three-phase voltage of an arbitrary frequency and supplies the three-phase voltage to the motor body 10. 24 is a control circuit, 24a is an operation unit for setting operation conditions, 24
b denotes a control circuit unit, and 24c denotes a drive circuit unit. The power supply voltage is rectified by the rectifier circuit 23a,
A control signal is output from the control circuit unit 24b based on a signal of the operation unit that sets the operation conditions, and the timing and time of switching of the power unit 23b from the drive circuit 24c are controlled based on the output signal. A three-phase voltage having an arbitrary frequency is supplied to the electric motor, and the electric motor main body 10 is operated at a rotation speed corresponding to the frequency.
In this control unit, the heat generated by the semiconductor elements of the rectifier circuit 23a and the power unit 23b is large.
【００１７】可変速電動機をこのように構成すると、電
動機本体１０と制御ユニット２０との間のケース取付部
２２の筒状部２２ａに確保された空気層３０により、電
動機本体１０の発熱が制御ユニットにあまり影響するこ
となく放熱され、制御ユニットに対しては、空気層３０
の部分が熱抵抗となって電動機の熱影響が軽減され、電
動機、制御ユニットともに効率よく冷却され、使用条件
によっては、電動機本体１０、制御ユニット２０ともに
個別に冷却設計できる。When the variable speed motor is constructed in this manner, the heat generated by the motor body 10 is controlled by the air space 30 secured in the cylindrical portion 22a of the case mounting portion 22 between the motor body 10 and the control unit 20. Is dissipated with little effect on the control unit.
Is a thermal resistance to reduce the thermal effect of the motor, and the motor and the control unit are efficiently cooled. Depending on the use conditions, both the motor body 10 and the control unit 20 can be individually cooled and designed.
【００１８】図１において、電動機本体１０と制御ユニ
ット２０のケースのケース取付部２２の間には、空気層
３０を設けても電動機本体１０の放射熱を受けるので、
その熱影響をさらに軽減するためには、ケース取付部２
２ａの材質を絶縁部材のような熱抵抗の大きな材料で構
成すると、制御ユニット２０の内部に対する熱影響をさ
らに軽減することができる。In FIG. 1, even when an air layer 30 is provided between the motor body 10 and the case mounting portion 22 of the case of the control unit 20, the radiant heat of the motor body 10 is received.
In order to further reduce the heat effect, the case mounting portion 2
When the material 2a is made of a material having a large thermal resistance such as an insulating member, the influence of heat on the inside of the control unit 20 can be further reduced.
【００１９】さらに、ケース取付部２２の電動機本体に
対向する面に、金属、例えばアルミニウム、亜鉛等でメ
タリック加工を施し、光沢面に仕上げると放射熱の反射
率が高くなり、制御ユニット２０が、電動機本体１０か
らの熱影響をさらに軽減することができる。Further, when the surface of the case mounting portion 22 facing the motor body is subjected to metallic processing with metal, for example, aluminum, zinc or the like, and finished to a glossy surface, the reflectance of radiant heat increases, and the control unit 20 The effect of heat from the motor body 10 can be further reduced.
【００２０】実施の形態２．実施の形態１．では、電動
機本体１０と制御ユニット２０との間に間隙３０を設け
た構成であってが、電動機本体１０の反出力軸側の表面
からの放射熱は直接制御ユニット２０のケース取付部２
２の表面に放射されるため、熱影響は避けられない構成
である。この実施の形態２．では、電動機本体１０の反
出力軸側の放射熱が直接制御ユニット２０に達しないよ
うに、電動機本体１０と制御ユニットとの間の空隙３０
内に熱遮蔽板を配置したものである。図５にその構成を
示す。図５において、３６は熱遮蔽板である。図５のそ
の他の構成は図１の構成と同一である。Embodiment 2 Embodiment 1 FIG. Has a configuration in which a gap 30 is provided between the motor body 10 and the control unit 20, but radiant heat from the surface of the motor body 10 on the side opposite to the output shaft is directly transmitted to the case mounting portion 2 of the control unit 20.
Since the radiation is emitted to the surface of the second, heat influence is inevitable. Embodiment 2 In order to prevent the radiant heat of the motor body 10 on the side opposite to the output shaft from directly reaching the control unit 20, the air gap 30 between the motor body 10 and the control unit will be described.
A heat shield plate is arranged in the inside. FIG. 5 shows the configuration. In FIG. 5, reference numeral 36 denotes a heat shielding plate. The other configuration in FIG. 5 is the same as the configuration in FIG.
【００２１】このように構成すると、電動機本体１０の
反出力軸側からの放射熱は熱遮蔽板３６に遮られて直接
制御ユニット２０には達せず、熱遮蔽板に当たり、熱遮
蔽板３６の温度を上昇させ、制御ユニット２０には、熱
遮蔽板３６の温度に対応する放射熱を受けることとな
り、電動機の温度の影響は殆ど受けないようになる。運
転中の熱遮蔽板３６の温度は電動機の温度と制御ユニッ
ト２０の温度の中間になると想定され、放射熱の放射は
発生源の絶対温度の４乗に比例するので、制御ユニット
の受ける放射熱は極端に少なくなり、電動機の温度の影
響を殆ど受けなくなる。熱遮蔽板３６の両側は空気層３
０ａ、３０ｂが存在するので、熱遮蔽板３６の冷却は、
空気層内の空気の対流によって効率よく冷却されるの
で、電動機本体１０、制御ユニット２０の相互間で殆ど
熱影響することがなくなり、電動機は一般の定速電動機
と共用することができるようになる。With this configuration, the radiant heat from the non-output shaft side of the motor main body 10 is blocked by the heat shield plate 36 and does not directly reach the control unit 20, but hits the heat shield plate and the temperature of the heat shield plate 36 is reduced. And the control unit 20 receives the radiant heat corresponding to the temperature of the heat shielding plate 36, and is hardly affected by the temperature of the electric motor. The temperature of the heat shield plate 36 during operation is assumed to be intermediate between the temperature of the motor and the temperature of the control unit 20, and the radiation of radiant heat is proportional to the fourth power of the absolute temperature of the source. Becomes extremely small and is hardly affected by the temperature of the motor. Air layer 3 on both sides of heat shield plate 36
0a, 30b, the cooling of the heat shielding plate 36
Since the cooling is efficiently performed by the convection of the air in the air layer, there is almost no heat effect between the motor body 10 and the control unit 20, and the motor can be shared with a general constant speed motor. .
【００２２】実施の形態３．実施の形態３．は、制御ユ
ニットが効率よく冷却されるように、制御ユニットの形
状を改良したものである。図６にその構成を示す。制御
ユニットの内部の発熱は、構成するパワーユニットの部
分が最も大きく、制御素子の部分はあまり温度上昇する
ことがないので、このパワーユニットの部分の冷却を効
果的に行うことにより、制御ユニットの温度上昇は低く
押えることができる。図６において、３１は制御ユニッ
トのケースであり、その底面は高い部分３１ａと低い部
分３１ｂの２段に構成され、その底面が高い部分３１ａ
の外面は背が高い冷却フィン３１ｇ、底面が低い部分３
１ｂは背が低い冷却フィン３１ｆが設けられている。Embodiment 3 FIG. Embodiment 3 FIG. Is an improvement in the shape of the control unit so that the control unit is cooled efficiently. FIG. 6 shows the configuration. The heat generated inside the control unit is greatest at the power unit that constitutes it, and the temperature at the control element does not rise much.Therefore, by effectively cooling the power unit, the temperature of the control unit rises. Can be kept low. In FIG. 6, reference numeral 31 denotes a case of the control unit, the bottom surface of which is formed in two stages of a high portion 31a and a low portion 31b, and the bottom surface of which is a high portion 31a.
The outer surface of the cooling fin 31g is tall, and the lower part 3 is a lower part.
1b is provided with a short cooling fin 31f.
【００２３】発熱量の多いパワーユニット２３を背の高
い底面に密着して取付け、背が低い部分には制御ユニッ
トを取り付けた構成とする。The power unit 23, which generates a large amount of heat, is closely attached to a tall bottom surface, and a control unit is attached to a short portion.
【００２４】このように構成すると、発熱量の多いパワ
ーユニット２３ｂを取り付けたケース３１の背面には背
の高い冷却フィンが設けられているのでパワーユニット
が効果的に冷却され、ケース３１の大きさを変えること
なく制御ユニットの温度上昇を低く押えることができ
る。With this configuration, the tall cooling fins are provided on the back surface of the case 31 to which the power unit 23b generating a large amount of heat is attached, so that the power unit is effectively cooled and the size of the case 31 is changed. Therefore, the temperature rise of the control unit can be suppressed low.
【００２５】実施の形態４．実施の形態４．は、制御ユ
ニットの容器の内面に吸熱フィンを設けたものである。
その構成を図７に示す。図において、４３は制御ユニッ
トのケースであり、その内面に吸熱フィン４３ｅ、４３
ｆが設けられている。制御ユニットの制御素子、パワー
ユニットは密閉されたケース内に収容されているので、
発熱はケースの壁を伝熱して外表面から放熱されるが、
ケースの伝熱は表面積が大きいほど熱勾配が小さくなり
効率よく伝熱される。Embodiment 4 Embodiment 4 FIG. Has a heat absorbing fin provided on the inner surface of the container of the control unit.
FIG. 7 shows the configuration. In the figure, reference numeral 43 denotes a case of a control unit, and heat absorbing fins 43e, 43
f is provided. Since the control element and power unit of the control unit are housed in a closed case,
The heat is transferred to the case wall and radiated from the outer surface.
As for the heat transfer of the case, as the surface area is larger, the heat gradient is smaller and the heat is transferred efficiently.
【００２６】このように構成すると、ケース４３内部の
発熱は、ケース内部の表面積が大きくなっているのでケ
ース部分の温度勾配が小さくなり効率よく放熱される。With this configuration, the heat generated inside the case 43 is efficiently radiated because the surface area inside the case 43 is large and the temperature gradient in the case portion is small.
【００２７】実施の形態５．実施の形態５．は、電動機
の反出力軸側と制御ユニットとの間の間隙に対流が発生
するように構成したものである。図８は制御ユニットの
ケースの電動機反出力軸側と制御ユニットとの間の間隙
を形成するケース取付部を形状を示す。図において、５
１はケース取付部、５１Ａはケース取付部下部開口部、
５１Ｂはケース取付部上部開口部である。Embodiment 5 FIG. Embodiment 5 FIG. Is configured such that convection is generated in a gap between the non-output shaft side of the motor and the control unit. FIG. 8 shows the shape of a case mounting portion that forms a gap between the control unit and the motor on the side opposite to the output shaft of the motor. In the figure, 5
1 is a case mounting part, 51A is a lower part of the case mounting part opening,
51B is an upper opening of the case mounting portion.
【００２８】このように構成すると、図１の電動機本体
１０と制御ユニット２０のケース取付部２２との間の空
隙３０の部分に対流が発生し空隙の両側面は効率よく冷
却され、電動機本体の温度上昇による制御ユニットへの
影響、あるいは逆の場合の制御ユニットの電動機本体へ
の影響が非常に少なくなり、可変速電動機の冷却設計を
それぞれ個別に行うことができるものであり、電動機は
一般の定速電動機と共用することができ、制御回路も冷
却条件がよくなるので、可変速電動機として小型化でき
る効果がある。With this configuration, convection is generated in the gap 30 between the motor body 10 and the case mounting portion 22 of the control unit 20 in FIG. 1, and both sides of the gap are efficiently cooled, and the motor body is cooled. The effect of the temperature increase on the control unit or vice versa is very small, and the cooling design of the variable speed motor can be performed individually. Since it can be shared with a constant speed motor and the control circuit also has better cooling conditions, there is an effect that the size of the variable speed motor can be reduced.
【００２９】[0029]
【発明の効果】この発明の請求項１に係る可変速電動機
は、電動機の可変速制御を行う制御ユニットをケース内
に収納して電動機の反出力軸側に取付け、制御ユニット
を収納したケースと、電動機との間に空気層を確保した
ので、電動機の発熱が制御ユニットにあまり影響するこ
となく放熱され、制御ユニットに対しては、空気層３０
の部分が熱抵抗となって、熱影響が軽減され、電動機の
冷却もよく、使用条件によっては、電動機、制御ユニッ
トともに個別に冷却設計できる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable speed electric motor having a control unit for performing variable speed control of the electric motor housed in a case, mounted on a side opposite to the output shaft of the electric motor, and accommodating the control unit. , An air layer is secured between the motor and the motor, so that the heat generated by the motor is radiated without much affecting the control unit.
Is a thermal resistance, the thermal effect is reduced, and the cooling of the electric motor is good. Depending on the use conditions, the electric motor and the control unit can be individually designed for cooling.
【００３０】この発明の請求項２に係る可変速電動機
は、電動機と制御ユニットとの間の空気層を設けた構成
の制御ユニットが収納されたケースの電動機に対向する
対向面を熱伝導率の低い材料で構成したので、電動機の
放熱の影響が制御ユニットの内部にまで影響することが
なくなり、電動機と制御ユニットとの間の空気層によっ
て電動機の冷却もよく、制御ユニットに対して、電動機
の熱影響が軽減される。In the variable speed motor according to a second aspect of the present invention, the surface of the case in which the control unit having the structure in which the air layer is provided between the motor and the control unit, which faces the motor is provided. Since it is made of a low material, the influence of heat radiation of the motor does not affect the inside of the control unit, and the cooling of the motor is also good by the air layer between the motor and the control unit. Thermal effects are reduced.
【００３１】この発明の請求項３に係る可変速電動機
は、制御ユニットを収納したケースの電動機反出力軸側
に対向する面の表面は熱反射率が高い光沢面に仕上げた
ので、電動機の放射熱が制御ユニットに伝達されにくく
なり、制御ユニットの電動機の熱影響がさらに軽減され
る。In the variable speed motor according to the third aspect of the present invention, the surface of the case housing the control unit, which is opposite to the motor and on the side opposite to the output shaft, is finished to a glossy surface having a high heat reflectance. Heat is less likely to be transmitted to the control unit, further reducing the thermal effects of the motor of the control unit.
【００３２】この発明の請求項４に係る可変速電動機
は、電動機反出力軸側と制御ユニットのケースの電動機
反出力軸側に対抗する面との間に熱遮蔽板を介在したの
で、電動機の放射熱が熱遮蔽板に遮られて、制御ユニッ
トに直接到達せず、熱遮蔽板に当たって熱遮蔽板の温度
を上昇させ、周囲の空気層の部分で対流により冷却され
るので、電動機、制御ユニットの間の相互に熱影響する
こと殆どなくなり、電動機は一般の定速電動機と共用で
き、冷却設計も個別に行える可変速電動機が得られる。In the variable speed motor according to a fourth aspect of the present invention, the heat shield plate is interposed between the motor opposite to the output shaft side and the surface of the control unit case opposite to the motor opposite to the output shaft side. The radiant heat is blocked by the heat shield plate, does not directly reach the control unit, hits the heat shield plate, raises the temperature of the heat shield plate, and is cooled by convection in the surrounding air layer. In this way, there is almost no mutual heat effect between the motors, and the motor can be shared with a general constant-speed motor, and a variable-speed motor that can be individually designed for cooling can be obtained.
【００３３】この発明の請求項５に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースは熱伝導の良好な材料で形成
し、その底面に制御ユニットのパワー半導体素子を取付
けたので、パワーユニットの発生熱が容易にケース外部
に移動し効率よく放熱される。In the variable speed motor according to the fifth aspect of the present invention, the case of the control unit is formed of a material having good heat conductivity, and the power semiconductor element of the control unit is mounted on the bottom surface thereof. It easily moves to the outside of the case and heat is efficiently dissipated.
【００３４】この発明の請求項６に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの底面の外面及び外側面に
は、放熱フィンを設けたので、効率よく冷却される。In the variable speed motor according to the sixth aspect of the present invention, since the radiation fins are provided on the outer surface and the outer surface of the bottom surface of the case of the control unit, the motor is efficiently cooled.
【００３５】この発明の請求項７に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの底面は、パワーユニット取
付面を高くし、制御素子、コンデンサなどの発熱の少な
い部分の取付面は低く形成したので、パワー半導体の放
熱がよくなり、制御ユニットの温度上昇が抑制される。In the variable speed electric motor according to claim 7 of the present invention, the bottom surface of the case of the control unit has a high power unit mounting surface, and the mounting surface of a low heat generation part such as a control element and a capacitor is formed low. The heat radiation of the power semiconductor is improved, and the temperature rise of the control unit is suppressed.
【００３６】この発明の請求項８に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの内側面にに、吸熱フィンを
設けたので、制御ユニットの発生熱は効率よく外部に放
熱される。In the variable speed motor according to the present invention, the heat absorbing fins are provided on the inner surface of the case of the control unit, so that the heat generated by the control unit is efficiently radiated to the outside.
【００３７】この発明の請求項９に係る可変速電動機
は、制御ユニットのケースの電動機に対向する面と電動
機の反出力軸側との間の空気層の上下に空気が流通する
通気孔を設けたので、電動機の反出力軸側と制御ユニッ
トの間の間隙において空気の対流が活発に発生して冷却
し、電動機と制御ユニットが相互に影響しあうことがな
くなり、電動機、制御ユニットともに個別に冷却設計す
ることができる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a variable speed motor having ventilation holes through which air flows above and below an air layer between a surface of the control unit case facing the motor and a side opposite to the output shaft of the motor. Therefore, air convection is actively generated in the gap between the control shaft and the output shaft side of the motor, and the air is cooled.The motor and the control unit do not interact with each other. Cooling can be designed.
【図１】 この発明による可変速電動機の実施の形態
１．の構成を示す断面図である。FIG. 1 shows a first embodiment of a variable speed motor according to the present invention. It is sectional drawing which shows a structure of.
【図２】 実施の形態１．の制御ユニットのケース取付
部の電動機側から見た正面図である。FIG. 2 is a first embodiment. FIG. 6 is a front view of the case mounting portion of the control unit of FIG.
【図３】 実施の形態１．の制御ユニットのケース内面
の正面図である。FIG. 3 is a first embodiment. 5 is a front view of the inner surface of the case of the control unit of FIG.
【図４】 電動機の可変速制御ユニットの制御回路の一
例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a control circuit of a variable speed control unit of the electric motor.
【図５】 実施の形態２．の制御ユニットと電動機の間
の空気層部分に熱遮蔽板を配置した構成図である。FIG. 5 shows a second embodiment. FIG. 4 is a configuration diagram in which a heat shield plate is disposed in an air layer portion between the control unit and the electric motor.
【図６】 実施の形態３．の制御ユニットのケースの構
成を示す断面図である。FIG. 6 shows a third embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a case of the control unit.
【図７】 制御ユニットのケースの内壁に吸熱フィンの
配置図である。FIG. 7 is a layout view of heat absorbing fins on the inner wall of the case of the control unit.
【図８】 制御ユニットのケースの空隙部に対流を発生
させる開口部の配置図である。FIG. 8 is a layout view of an opening for generating convection in a gap of a case of the control unit.
【図９】 従来の可変速電動機の構成を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a conventional variable speed motor.
１０ 電動機本体、１１ 固定子、１２ 回転子、１３
回転軸、１４ 固定子枠、１５ 反出力側ブラケッ
ト、１６ ベアリング、１７ 出力軸側ブラケット、１
８ ベアリング、１９ 歯車箱、２０ 可変速制御ユニ
ット、２１ ケース、２１ｃ 冷却フィン、２２ ケー
ス取付部、２３ａ 整流回路、２３ｂ パワーユニッ
ト、２４ 制御素子、２５ コンデンサ、３０ 空気
層、３１ ケース、３１ａ パワーユニット取付部、３
１ｂ 制御素子取付部、３１ｆ 冷却フィン、３１ｇ
冷却フィン、３６ 熱遮蔽板、４３ ケース、４３ｅ
吸熱フィン、４３ｆ 吸熱フィン、５１ ケース取付
部、５１Ａ ケース取付部下部開口部、５１Ｂ ケース
取付部上部開口部。10 motor body, 11 stator, 12 rotor, 13
Rotating shaft, 14 Stator frame, 15 Non-output side bracket, 16 Bearing, 17 Output shaft side bracket, 1
Reference Signs List 8 bearing, 19 gear box, 20 variable speed control unit, 21 case, 21c cooling fin, 22 case mounting portion, 23a rectifier circuit, 23b power unit, 24 control element, 25 capacitor, 30 air layer, 31 case, 31a power unit mounting portion , 3
1b Control element mounting part, 31f Cooling fin, 31g
Cooling fins, 36 heat shield plates, 43 cases, 43e
Heat absorbing fins, 43f Heat absorbing fins, 51 case mounting part, 51A case mounting part lower opening, 51B case mounting part upper opening.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 俊雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (72) Inventor Toshio Oka 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation
Claims (9)
機、ケース内に収納された電動機の可変速制御を行う制
御ユニットを備え、ケース内に収納された制御ユニット
は前記電動機の反出力軸側に取付けられ、前記制御ユニ
ットが収納されたケースと前記電動機との間に空気層が
確保されていることを特徴とする可変速電動機。1. A fully-closed self-cooling electric motor having an output shaft, a control unit for performing variable speed control of a motor housed in a case, and a control unit housed in the case is provided with a counter unit of the motor. A variable speed motor, wherein an air layer is secured between a case mounted on an output shaft side and a case in which the control unit is housed and the motor.
機に対向する対向面は熱伝導率の低い材料で構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の可変速電動機。2. The variable speed electric motor according to claim 1, wherein an opposing surface of the case in which the control unit is accommodated, which opposes the electric motor, is made of a material having low thermal conductivity.
側の対向する面の表面は放射熱反射率の高い面に仕上げ
られていることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の可変速電動機。3. The variable speed according to claim 1, wherein the surface of the surface of the control unit case facing the motor on the side opposite to the output shaft is finished to a surface having a high radiant heat reflectance. Electric motor.
スの電動機反出力軸側に対向する面との間に熱遮蔽板が
配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載の可変速電動機。4. A heat shield plate is provided between the motor and the output shaft side and a surface of the control unit case facing the motor and the output shaft side.
The variable speed electric motor according to any one of the above.
良好な材料で形成され、この底面に制御ユニットのパワ
ー半導体素子を取付けたことを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の可変速電動機。5. The control unit according to claim 1, wherein a bottom surface of the case of the control unit is formed of a material having good heat conductivity, and a power semiconductor element of the control unit is attached to the bottom surface. The variable speed motor as described.
外側面には、放熱フィンを設けたことを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載の可変速電動機。6. The variable speed electric motor according to claim 1, wherein radiation fins are provided on an outer surface and an outer surface of a bottom surface of the case of the control unit.
ニット取付面を高くし、制御素子、コンデンサなどの発
熱の少ない部分の取付面は低く構成したことを特徴とす
る請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の可変速電動
機。7. The control unit according to claim 1, wherein the bottom surface of the case of the control unit has a high power unit mounting surface, and the mounting surface of a portion that generates less heat, such as a control element and a capacitor, is low. A variable-speed electric motor according to any one of the claims.
フィンを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７
のいずれかに記載の可変速電動機。8. A heat absorbing fin is provided on an inner surface of a case of the control unit.
The variable speed electric motor according to any one of the above.
る面と電動機の反出力軸側との間の空気層の上下に空気
が流通する通気孔を設けたことを特徴とする請求項１乃
至請求項８のいずれかに記載の可変速電動機。9. A ventilation hole through which air flows above and below an air layer between a surface of the case of the control unit facing the electric motor and a side opposite to the output shaft of the electric motor. Item 10. The variable speed electric motor according to any one of Items 8.
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