TW200824234A - Motor control device - Google Patents

Description

200824234 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是主要是有關於由高壓電源動作的變頻器裝 置或伺服擴大器等的馬達控制裝置’特別是有關提高馬達 控制裝置的放熱效果用的散熱器。 【先前技術】 習知的馬達控制裝置，例如變頻器裝置，因爲使用會 發出高熱的功率半導體模組，所以將散熱器密合於功率半 導體模組來提高冷卻效果。進一步爲了提高冷卻效果而使 用風扇強制提高氣冷的冷卻效果（例如，專利文獻1參照） 〇 習知的馬達控制裝置，例如變頻器裝置，是如第4圖 或是第5圖、第6圖所示的結構。在第4圖至第6圖，對於散 熱器1，例如在散熱器1中的螺栓孔1 b，配置基板4，由螺 栓5安裝基板4。在位於基板4下面的散熱器1上是實裝有具 備變頻器部 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)元件 等的功率半導體模組2。又，功率半導體模組2是密合安裝 於螺栓3由散熱器1的上面。在散熱器1的下側，安裝有： 風扇6及纜線6a、連接器6b、纜線7、包含連接器7a的風 扇殼8。又，連接器7b，是連接於連接器4b。 第6圖的散熱器1，是在中央設置鰭片1 g，在兩側面設 置側板1 f，鰭片1 g及側板1 f，是朝天側（頂面側）垂直形成 。下側的鰭片lg，是爲了安裝包含風扇6的風扇殼8，而形 200824234 成較短。散熱器1是爲了形成複雜的形狀而由壓鑄成型。 [專利文獻1]日本特開2004-349548號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題） 但是，使用於習知的馬達控制裝置的散熱器’是具有 以下問題。 (1) 因爲需要採用具有供放熱功率半導體模組的熱用 的放熱能力的散熱器，所以需要具有一定的放熱面積（大 小）的散熱器。 (2) 自然氣冷的放熱面積不夠的情況，爲了強制地製 作空氣的流動，需要具有一定的風速及風量的風扇。 (3) 在風扇兩端部的散熱器的鰭片，因爲空氣的流動 差，所以無法有効地使用散熱器。因此，需要採用風速及 風量高的風扇。風速及風量高的風扇，因爲消耗電力大， 所以電源電路的結構變大，馬達控制裝置的基板結構就會 變大。 且’風速及風量高的風扇，因爲風扇本身的結構大所 以外形大。因此，馬達控制裝置的小型化的實現有其上限 〇 (4) 採用風速及風量的高風扇的情況，風扇本身的零 件點數及材料費增加，成本上昇。且馬達控制裝置的基板 也因零件點數增加而成本上昇。因此，馬達控制裝置的成 本下降的實現有其上限。 -5- 200824234 (5)製造過程或是風扇交換時安裝風扇的情況時，風 扇的風向可能誤裝成逆方向。風扇風向爲逆方向的情況時 ，冷卻性能比正確風向的情況低，馬達控制裝置的品質就 會下降。 本發明的目的是鑑於這種問題點，提供一種馬達控制 裝置，可以容易達成裝置的小型化、削減零件費、成本下 降。 (用以解決課題的手段） 爲了解決上述問題，本發明，具有以下結構。 申請專利範圍第1項的發明，是一種馬達控制裝置， 具備：包含鰭片的散熱器、及包含密合於散熱器的複數外 部電極端子的功率半導體模組、及前述的複數外部電極端 子連接的基板、及包含安裝於前述散熱器的連接纜線的風 扇、及供連接前述風扇的連接纜線及前述基板用的纜線、 及將前述風扇及前述散熱器固定的風扇殼，其特徵爲：在 前述散熱器的鰭片部形成風扇載置部，載置前述風扇。 如申請專利範圍第2項的發明，前述風扇載置部，是 設在前述散熱器的轂部。 如申請專利範圍第3項的發明，在載置前述風扇的鰭 片部形成喇叭口。 如申請專利範圍第4項的發明，前述喇叭口及側板之 間是由平順的圓弧形成導引。 如申請專利範圍第5項的發明，前述散熱器的喇叭口 -6 - 200824234 側的鰭片的端部’是配合前述導引的圓 〇 如申請專利範圍第6項的發明，在 器的風扇的鰭片部分形成纜線保持部。 如申請專利範圍第7項的發明，在 器的風扇的鰭片部分，形成將前述風扇 1方向的突起，並且在前述風扇的載置 卡合凹部。 如申請專利範圍第8項的發明，前 前述風扇的側部的缺口。 (發明之效果） 依據本發明，具有以下效果。 依據申請專利範圍第1項及申請專利 ，因爲風扇直接載置在散熱器，所以纜類 化，交換容易進行，顧客的交換可以簡· 維修性。 依據申請專利範圍第3項及申請專利 ，因爲空氣是沿著散熱器的鰭片形狀進7 速，所以可以提高散熱器的鰭片的放熱會丨 熱器的小型化。且，因爲風扇將通過的-，所以空氣的流動均等化，風扇使用效譯 採用到達最低需要的風速及風量的風扇， 制裝置基板的小型化及風扇的小型。散蒙 狀的傾斜而縮短 接載置前述散熱 接載置前述散熱 安裝方向拘束於 形成前述突起及 凹部，是形成於 範圍第2項的發明 配線的裝配簡素 進行，可以提高 範圍第4項的發明 ，發生充分的流 力，可以達成散 定量的空氣排氣 佳。因此，可以 可以達成馬達控 器的小型化及馬 200824234 達控制裝置基板的小型化，可將風扇小型化並可將馬達控 制裝置更小型化。且，散熱器的小型化及馬達控制裝置基 板的小型化’藉由風扇的小型化，可以抑制散熱器的材料 費及馬達控制裝置基板的零件費、風扇的零件費，可以達 成馬達控制裝置的成本下降。 依據申請專利範圍第4項的發明，因爲風沿著散熱器 的鰭片形狀前進，風不會滯留而騷音減少，可以提高馬達 控制裝置的品質。 依據申請專利範圍第5項的發明，因可確保風扇的風 量及風速最適的風扇及鰭片間的距離，所以可以採用到達 最低需要的風速及風量的風扇。 且’因爲可以採用到達最低需要的風速風量的風扇， 所以可以達成馬達控制裝置基板的小型化及風扇的小型， 可以使馬達控制裝置小型化。且，可以抑制馬達控制裝置 基板的零件費及風扇的零件費，可以使馬達控制裝置的成 本下降。 依據申請專利範圍第6項的發明，纜線配線的裝配被 簡素化，交換容易進行，在顧客的交換可以簡單進行，可 以提高維修性。 依據申請專利範圍第7項及申請專利範圍第8項的發明 ，組裝作業中，不會有風扇安裝方向的錯誤，可以達成作 業的效率化，並且可以防止品質下降。 【實施方式】 -8- 200824234 以下，參照圖面說明本發明的實施例。 [實施例] 第1圖是顯示本發明的實施例的馬達控制裝置的立體 圖。第2圖，是第1圖的馬達控制裝置的分解立體圖。第3 圖，是第1圖的馬達控制裝置的散熱器的圖，U)是從天側（ 上方側）所見的立體圖，（b)是從反天側（底面側）所見的底 面圖，（c)是右側視圖，（b)是從基板載置側的相反側所見 的後視圖。 在第1圖至第3圖中，1是散熱器，2是包含變頻器部 IGBT元件等的功率半導體模組，具有複數根外部電極端 子。4是功率半導體模組2的外部電極端子連接的第1基板 。6是具備纜線及連接器的風扇。7是連接風扇6及基板4的 纜線。8是將風扇6固定於散熱器1的風扇殼。 前述散熱器1，是例如爲直方體，正面（基板載置側的 面）是形成平面狀，形成複數個將功率半導體模組2安裝於 散熱器1用的螺栓孔1 a。 且，形成複數個將外部電極端子連接的基板4安裝於 散熱器1用的螺栓孔1 b。 在背面側的上部爲了安裝喇叭口 1 c及風扇6及纜線6a 、連接器6b、纜線7、連接器7a，而形成複數個轂部Id及 支柱le。由前述散熱器1的轂部Id，構成前述風扇6的載置 部，將前述轂部Id與設在風扇6的載置面的孔6c嵌合。 且，在直接載置前述散熱器1的風扇6的鰭片lg的部 -9- 200824234 分，是形成將前述風扇6的安裝方向拘束於1方向的突起Π ，並且在前述風扇6的載置面形成與前述突起li卡合的凹 部例如缺口 6 d。將前述風扇6載置於散熱器1的情況時，將 風扇的孔6c嵌合於散熱器1的轂部id，並且將風扇6的缺 口 6d卡合於散熱器1的突起li就可正確地安裝。 且，從背面側的略中央部橫跨下部，在兩側面使側板 1 f、鰭片1 g、喇叭口 1 c及側板1 f之間形成平順的圓弧狀 的導引lh。 前述功率半導體模組2，是配置於前述散熱器1的螺栓 孔1 a上，使用螺栓3假固定。 前述基板4，是配置於前述散熱器1的螺栓孔1 b上， 讓螺栓5通過基板4的螺栓通過孔4 a，螺固於螺栓孔1 b。前 述功率半導體模組2也被螺固。在此狀態下將前述功率半 導體模組2的端子焊接於基板4。 前述風扇6，是載置於構成風扇載置部的前述散熱器1 的轂部1 d上。此時，使風扇6的缺口 6 d嵌合於散熱器1的 突起li的方式載置b纜線6a，將連接器6b及前述纜線7、 連接器7a配置於前述散熱器1的支柱le，由前述風扇殼8 固定於前述散熱器1。又，連接器7b是安裝於前述基板4 的連接器4b。 本發明的馬達控制裝置，是因爲形成散熱器1的鰭片 部分喇叭口 1 c及導引1 h，所以空氣藉由風扇6的吸引沿著 喇叭口 1 c及導引1 h的鰭片形狀進入，因爲發生充分的流 速，所以可以提高散熱器1的鰭片的放熱能力’將散熱器1 -10- 200824234 小型化。進一步，藉由散熱器1的鰭片形狀’空氣的流動 被均等化，風扇6使用效率佳。因此，可以採用最低需要 的風速及風量的風扇6 ’可以小型化馬達控制裝置基板及 風扇6。藉由散熱器1的小型化及馬達控制裝置基板的小型 化、風扇6的小型化，達成馬達控制裝置的小型化。 且，藉由採用最適合的風扇6，可以抑制馬達控制裝 置基板的零件費及風扇6的零件費，可以降低馬達控制裝 置的成本。 進一步，因爲風是沿著散熱器1的鰭片形狀前進，風 不會滯留而騷音減少，可以提高馬達控制裝置的品質。且 ，轂部Id及支柱le，因爲是將風扇6直接載置於散熱器1 ，所以可以簡素化纜線6的配線裝配，交換容易進行。因 爲交換可以容易進行，所以在顧客的交換可以簡單進行， 可以提高維修性。 且，藉由嵌合風扇6的缺口 6d及散熱器1的突起li，風 扇6可以隨時朝正確方向載置。欲將風扇6朝相反方向載置 情況，因爲藉由突起Π使風扇6被抬起而無法被載置。因 此不會有風扇的安裝錯誤，可以提高馬達控制裝置的品質 [產業上的利用可能性] 可以利用於提供：主要是有關於由高壓電源動作的變 頻器裝置或伺服擴大器等的馬達控制裝置，特別是有關提 高馬達控制裝置的放熱效果用的散熱器，裝置的小型化$ -11 - 200824234 易’可以削減零件費、成本下降地製造馬達控制裝置之領 域。 【圖式簡單說明】 [第1圖]本發明的實施例的馬達控制裝置的立體圖。 [第2圖]第1圖的馬達控制裝置的分解立體圖。 [第3圖]第1圖的馬達控制裝置的散熱器的圖，（a)是從 天側（頂面側）所見的立體圖，（b)是從反天側（底面側）所見 的底面圖，（Ο是右側視圖，（b)是從基板載置側的相反側 所見的後視圖。 [第4圖]習知技術的馬達控制裝置的立體圖。 [第5圖]第4圖的馬達控制裝置的分解立體圖。 [第6圖]第5圖的馬達控制裝置的散熱器的圖’（a)是右 側視圖，（b)是後視圖’（c)是平面圖。 【主要元件符號說明】 1 ： 散熱器 la :螺 栓孔 lb :螺 栓孔 1 c ••喇 叭口 Id ••轂 部 1 e :支 柱 If , :側 板 1 g :鰭 片 -12- 200824234 lh :導引 Π :突起 2 :功率半導體模組 3 :功率半導體模組固定用的螺栓 4 :基板 4a :螺栓通過孔 4b :連接器 5 :基板固定用的螺栓 6 :風扇 6 a :纜線 6b :連接器 6c :孔 6d :缺口 7 :纜線 7a :連接器 7b :連接器 8 :風扇殻 A :天側 -13-

Claims (1)

1. 200824234 十、申請專利範圍 1 · 一種馬達控制裝置，具備：包含鰭片的散熱器、及 包含密合於散熱器的複數外部電極端子的功率半導體模組 、及前述的複數外部電極端子連接的基板、及包含安裝於 前述散熱器的連接纜線的風扇、及供連接前述風扇的連接 纜線及前述基板用的纜線、及將前述風扇及前述散熱器固 定的風扇殼，其特徵爲：在前述散熱器的鰭片部形成風扇 載置部，載置前述風扇。 2 ·如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置，其中，前 述風扇載置部，是設在前述散熱器的轂部。 3 .如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置，其中，在 載置前述風扇的鰭片部形成喇叭口。 4·如申請專利範圍第1或2項的馬達控制裝置，其中， 前述喇叭口及側板之間是由平順的圓弧形成導引。 5 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項馬達控制裝置， 其中，前述散熱器的喇叭口側的鰭片的端部，是配合前述 導引的圓弧狀的傾斜而縮短。 6 ·如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置，其中，在 直接載置前述散熱器的風扇的鰭片部分形成纜線保持部。 7 ·如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置，其中，在 直接載置前述散熱器的風扇的鰭片部分，形成將前述風扇 的安裝方向拘束於1方向的突起，並且在前述風扇的載置 面形成前述突起及卡合凹部。 8 ·如申請專利範圍第7項的馬達控制裝置，其中，前 -14- 200824234 述凹部，是形成於前述風扇的側部的缺口。 -15-