JPH11289181A - 多軸サーボアンプの冷却装置 - Google Patents

多軸サーボアンプの冷却装置

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JPH11289181A
JPH11289181A JP10695998A JP10695998A JPH11289181A JP H11289181 A JPH11289181 A JP H11289181A JP 10695998 A JP10695998 A JP 10695998A JP 10695998 A JP10695998 A JP 10695998A JP H11289181 A JPH11289181 A JP H11289181A
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JP
Japan
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servo amplifier
heat sink
servo
cooling device
output
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JP10695998A
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English (en)
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Sumitoshi Sonoda
澄利 園田
Michihide Kinoshita
徹秀 木下
Noburo Jinnai
信朗 陣内
Masaru Hirano
勝 平野
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクのサイズ、質量、コストを低減
することができる多軸サーボアンプの冷却装置を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも一つの電力用半導体素子1を
持つモータ駆動用のサーボアンプSを複数台備えた多軸
サーボアンプにおいて、一つの冷却用ヒートシンクHの
上に複数のサーボアンプSを搭載するようにしたもので
ある。また、ヒートシンクHは、複数台のサーボアンプ
Sのそれぞれの連続定格出力の総和よりも少ない出力に
対応するように、サイズおよび質量を設定している。し
たがって、連続定格出力で運転しているサーボアンプの
熱を、連続定格出力に満たない出力で運転しているサー
ボアンプが位置するヒートシンクの部分でも放熱するこ
とができ、ヒートシンク全体のサイズ、質量、コストを
大幅に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数軸を持つ産業
用機械のモータ駆動用サーボアンプに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の多軸サーボアンプの冷却装置は、
図3に示すように、少なくとも一つの電力用半導体素子
を持つモータ駆動用の複数台の例えば3台のサーボアン
プS1〜S3に個別に冷却用のヒートシンクH1〜H3
を持つ構成になっていた。これらのサーボアンプS1〜
S3で図示しない3軸のモータを駆動するが、それぞれ
のヒートシンクH1〜H3の冷却能力は、個別のサーボ
アンプS1〜S3の連続定格出力時の電力用半導体素子
のジャンクション温度が、許容温度以下になるように設
定されている。なお、図においては、わかりやすくする
ためにサーボアンプS1〜S3のコネクタ類および取り
付け構造などは省略して示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多軸サ
ーボアンプは、全てのアンプを同時に連続定格出力で運
転するようなことはほとんどない。例えば、産業用ロボ
ットなどに用いられる多軸サーボアンプは、全軸トータ
ルの平均出力は各軸の連続定格出力の総和より小さいこ
とが多い。図4に例えば2台のサーボアンプを用いて図
示しないモータ等を駆動する場合、つまり、2軸の場合
の軸出力のパターン例を示す。縦軸はサーボアンプの定
格出力に対する実稼働時の割合、横軸は時間を表す。図
4において期間Aでは、第1軸は100%出力で動作
し、第2軸は50%出力で動作する。期間Bでは逆に第
1軸が50%、第2軸が100%出力で動作するという
ように、単軸で見れば100%動作であるが、全軸トー
タルでは75%となる。このような場合、複数台のサー
ボアンプSに個別にヒートシンクHを持つ構成としてい
た従来のサーボアンプの冷却装置では、トータルとして
の冷却必要量に対して、それ以上の冷却量を有する構成
となっており、ヒートシンクのサイズ、質量、コストが
必要以上に大きくなりすぎているという問題があった。
そこで本発明は、ヒートシンクのサイズ、質量、コスト
を低減することができる多軸サーボアンプの冷却装置を
提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、少なくとも一つの電力用半導体素子を持
つモータ駆動用のサーボアンプを複数台備えた多軸サー
ボアンプにおいて、一つの冷却用ヒートシンクの上に前
記複数台のサーボアンプを搭載するようにしたものであ
る。また、前記ヒートシンクは、前記複数のサーボアン
プのそれぞれの連続定格出力の総和よりも少ない出力に
対応するように、サイズおよび質量が設定されているも
のである。したがって、連続定格出力で運転しているサ
ーボアンプの熱を、連続定格出力に満たない出力で運転
しているサーボアンプが位置するヒートシンクの部分で
も放熱することができ、ヒートシンク全体のサイズ、質
量、コストを大幅に低減することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の実施例における多軸サー
ボアンプの冷却装置を示す斜視図で、図2はサーボアン
プの構成例を示す側面図である。図において、図3と同
一符号は同一または相当する部材を示している。図1に
示すように、本発明の多軸サーボアンプの冷却装置は、
一つの冷却用ヒートシンクHの上に複数台、例えば3台
のサーボアンプS1〜S3を搭載するようにしている。
また、前記ヒートシンクHは、前記複数のサーボアンプ
S1〜S3のそれぞれの連続定格出力の総和よりも少な
い出力に対応するように、サイズおよび質量を設定して
いる。サーボアンプの具体的構造は、例えば図2に示す
ようになっている。すなわち、電力用半導体素子( たと
えばIGBTモジュール) 1を基板2に実装するととも
に、電力用半導体素子の駆動回路、電源回路、電流検出
回路、制御回路、モータ出力コネクタなどを、前記基板
2と、この基板2の上部に配設した基板3上に搭載して
いる。前記電力用半導体素子1の放熱面は、共通のヒー
トシンクHに面接触し、電力用半導体素子1を冷却する
ようになっている。このように構成された多軸サーボア
ンプの冷却装置における多軸サーボアンプの冷却は、つ
ぎのようにして行う。各サーボアンプS1〜S3に内蔵
された電力用半導体素子1は、電力損失による熱を発生
するが、前記電力用半導体素子1は共通のヒートシンク
Hに面接触しているので、発生した熱は前記ヒートシン
クHに伝達される。ヒートシンクHに伝達された熱は、
ヒートシンクHの表面から大気中に放熱される。このと
き、例えばサーボアンプS1とサーボアンプS3が連続
定格出力に満たない出力で運転されており、サーボアン
プS2が、連続定格出力で運転されているとすると、サ
ーボアンプS1とサーボアンプS3からの熱は、ヒート
シンクHのサーボアンプS1とサーボアンプS3が取り
付けられている部分のみで熱放散できるが、サーボアン
プS2からの熱は、ヒートシンクHのサーボアンプS2
が取り付けられている部分のみで熱放散が十分できない
ので、サーボアンプS2からの熱はヒートシンクHのサ
ーボアンプS1とサーボアンプS3が取り付けられてい
る部分にも熱伝達され、この部分からも熱放散が行われ
る。したがって、ヒートシンクHを有効活用することが
できるので、ヒートシンク全体のサイズおよび質量は、
従来に比べて大幅に低減されることになる。
【0006】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、一
つの冷却用ヒートシンクの上に複数台のサーボアンプを
搭載して多軸サーボアンプの冷却装置を構成しているの
で、連続定格出力で運転しているサーボアンプの熱を、
連続定格出力に満たない出力で運転しているサーボアン
プが位置するヒートシンクの部分でも放熱することがで
きる。したがって、サーボアンプごとにそれぞれ連続定
格出力を満足するように設定された別個のヒートシンク
を有する従来の多軸サーボアンプの冷却装置に比べ、ヒ
ートシンク全体のサイズ、質量、コストを大幅に低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す多軸サーボアンプの冷却
装置の斜視図である。
【図2】本発明の実施例におけるサーボアンプの構成例
を示す側面図である。
【図3】従来技術を示す多軸サーボアンプの冷却装置の
斜視図である。
【図4】従来技術における軸出力のパターン例を示す説
明図である。
【符号の説明】
1 電力用半導体素子、 2、3 基板、 S サーボアンプ、 H ヒートシンク
フロントページの続き (72)発明者 平野 勝 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つの電力用半導体素子を持
    つモータ駆動用のサーボアンプを複数台備えた多軸サー
    ボアンプにおいて、一つの冷却用ヒートシンクの上に前
    記複数台のサーボアンプを搭載したことを特徴とする多
    軸サーボアンプの冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記ヒートシンクが、前記複数のサーボ
    アンプのそれぞれの連続定格出力の総和よりも少ない出
    力に対応するように、サイズおよび質量が設定されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の多軸サーボアンプの
    冷却装置。
JP10695998A 1998-04-01 1998-04-01 多軸サーボアンプの冷却装置 Pending JPH11289181A (ja)

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PCT/JP1999/001666 WO1999052339A1 (en) 1998-04-01 1999-03-31 Cooling device of multispindle servo-amplifier
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AU3054099A (en) 1999-10-25
WO1999052339A1 (en) 1999-10-14

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