CN108538554B - 电抗器、电动机驱动装置、功率调节器以及机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止作业人员接触端子等的电抗器、电动机驱动装置、功率调节器以及机械。电抗器包括外周部铁芯和配置在外周部铁芯的内侧的至少三个铁芯线圈。至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于铁芯的线圈构成。电抗器还具有：端子台，其具有与从线圈延伸的引线相连接的多个端子，并配置在外周部铁芯的一端；以及触电防止罩，其覆盖端子台的多个端子。

Description

电抗器、电动机驱动装置、功率调节器以及机械

技术领域

本发明涉及电抗器、电动机驱动装置、功率调节器以及机械。

背景技术

一般情况下，电抗器具有多个铁芯和卷绕于这些铁芯的多个线圈。在这样的电抗器中存在这样的问题，即，磁通泄漏，并在相邻的线圈中贯通，在线圈内产生涡流，其结果是，线圈的温度上升。因此公知一种使用散热板来使电抗器散热的技术。例如参照日本特开2009-283706号公报。

发明内容

此外，在外周部铁芯上设置端子台，线圈与端子台的端子相连接。因此，有时作业人员与端子台的端子等接触而置身于危险中。

因此，期望提供能够防止作业人员接触的电抗器、具有这样的电抗器的电动机驱动装置、功率调节器以及机械。

根据本公开的第一技术方案，提供这样一种电抗器，该电抗器具有外周部铁芯和配置在所述外周部铁芯的内侧的至少三个铁芯线圈，所述至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于该铁芯的线圈构成，该电抗器还具有：端子台，其具有与从所述线圈延伸的引线相连接的多个端子，并配置在所述外周部铁芯的一端；以及触电防止罩，其覆盖该端子台的所述多个端子。

根据第二技术方案，在第一技术方案中，在所述触电防止罩形成有工具能够进入的孔。

根据第三技术方案，在第一或者第二技术方案中，在所述触电防止罩形成有通气口。

根据第四技术方案，在第三技术方案中，所述通气口具有人的手指无法进入的程度的面积。

根据第五技术方案，在第三技术方案中，所述通气口具有人的手无法进入的程度的面积。

根据第六技术方案，在第一～第五技术方案中的任一个技术方案中，在所述端子台配置有将所述多个端子分别互相分隔的分隔壁，所述罩具有与所述分隔壁相对应的外形。

根据第七技术方案，在第一技术方案中，在所述罩的背面配置有将所述多个端子分别互相分隔的分隔壁。

根据第八技术方案，所述触电防止罩的一部分形成为能够相对于剩余的部分打开/关闭。

根据第九技术方案，在第一～第八技术方案中的任一个技术方案中，所述罩包括将所述多个端子中的输入侧端子覆盖的第一罩部分和将所述多个端子中的输出侧端子覆盖的第二罩部分。

根据第十技术方案，提供一种电动机驱动装置，其具有第一～第九技术方案中的任一个技术方案的电抗器。

根据第十一技术方案，提供一种机械，其具有第十技术方案的电动机驱动装置。

根据第十二技术方案，提供一种功率调节器，其具有第一～第九技术方案中的任一个技术方案的电抗器。

根据第十三技术方案，提供一种机械，其具有第十二技术方案的功率调节器。

在第一技术方案中，由于在端子台安装有罩，因此作业人员不会接触端子等，能够确保安全性。

根据第二技术方案，由于能够将工具、例如测试器***罩的孔，因此不必拆卸罩就能够测量电压等。

根据第三技术方案，由于形成有通气口，因此能够确保散热性。

根据第四技术方案，由于人的手指无法进入通气口，因此能够确保安全。另外，通气口的尺寸优选遵循日本工业规格的保护等级IP2。

根据第五技术方案，由于人的手无法进入通气口，因此能够确保安全。另外，通气口的尺寸优选遵循日本工业规格的保护等级IP1。

在第六技术方案中，由于罩具有与分隔壁相对应的外形，因此罩的尺寸能够最小化，能够降低制造费用，并且能够谋求轻量化和小型化。

在第七技术方案中，由于在罩的背面安装有分隔壁，因此能够容易地与端子进行接线。

在第八技术方案中，不必从端子台拆卸罩的一部分就能够进行接线，因此能够防止罩的一部分丢失。

在第九技术方案中，由于能够将第一罩部分和第二罩部分设为共通的规格，因此能够避免增加制造费用。并且，能够分别进行输入侧的端子和输出侧的端子的接线，因此能够容易且安全地进行接线作业。

在第十～第十三技术方案中，能够容易地提供具有电抗器的电动机驱动装置、功率调节器以及机械。

从附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明中能够进一步明确本发明的这些目的、特征和优点以及其他的目的、特征和优点。

附图说明

图1是基于第一实施方式的电抗器的截面图。

图2A是图1所示的电抗器的分解立体图。

图2B是基于第一实施方式的电抗器的立体图。

图3是基于第二实施方式的电抗器的剖视图。

图4是基于第三实施方式的电抗器的剖视图。

图5A是基于第四实施方式的电抗器的立体图。

图5B是图5A所示的电抗器的分解立体图。

图6A是基于第五实施方式的电抗器的立体图。

图6B是图6A所示的电抗器的分解立体图。

图7A是基于第六实施方式的电抗器的立体图。

图7B是图7A所示的电抗器的分解立体图。

图8A是基于第七实施方式的电抗器的立体图。

图8B是图8A所示的电抗器的另一立体图。

图9A是基于第八实施方式的电抗器的立体图。

图9B是图9A所示的电抗器的另一立体图。

图9C是图9B所示的电抗器的侧视图。

图9D是图9B所示的电抗器的俯视图。

图10是表示包括电抗器的机械的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的构件标注相同的参照附图标记。为了易于理解，将这些附图的比例尺进行了适当变更。

图1是基于第一实施方式的电抗器的端面图。如图1所示，电抗器5包括截面为六边形的外周部铁芯20以及配置在外周部铁芯20的内侧的至少三个铁芯线圈31～铁芯线圈33。此外，铁芯的数量优选为3的倍数，由此，能够将电抗器5作为三相电抗器使用。另外，外周部铁芯20也可以是多边形形状或者圆形。

铁芯线圈31～铁芯线圈33分别包括铁芯41～铁芯43以及卷绕于该铁芯41～铁芯43的线圈51～线圈53。外周部铁芯20和铁芯41～铁芯43通过将多个铁板、碳钢板、磁钢板层叠而制成，或者由压粉铁芯制成。

从图1可知，铁芯41～铁芯43互相是相同的尺寸，大致等间隔地配置在外周部铁芯20的周向上。在图1中，铁芯41～铁芯43的各自的半径方向外侧端部与外周部铁芯20接触，或者与外周部铁芯20一体地形成。

并且，铁芯41～铁芯43的各自的半径方向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心收敛，其顶端角度大约为120度。并且，铁芯41～铁芯44的半径方向内侧端部隔着能够磁连结的间隙101～间隙103互相分离。

换言之，在第一实施方式中，铁芯41的半径方向内侧端部隔着间隙101、间隙103与相邻的两个铁芯42、铁芯43的各自的半径方向内侧端部互相分离。其他的铁芯42～铁芯43也同样。另外，理想的是，间隙101～间隙103的尺寸彼此相等，但也可以不相等。此外，在后述的实施方式中，有时省略间隙101～间隙103等的标记和铁芯线圈31～铁芯线圈33等的标记。

这样，在第一实施方式中，将铁芯线圈31～铁芯线圈33配置在外周部铁芯20的内侧。换言之，铁芯线圈31～铁芯线圈33被外周部铁芯20围绕。因此，能够减少来自线圈51～线圈53的磁通向外周部铁芯20的外部的泄漏。

图2A是图1所示的电抗器的分解立体图，图2B是基于第一实施方式的电抗器的立体图。如这些附图所示，在外周部铁芯20的下端面安装有带有端板的安装部90。安装部90起到将电抗器5安装于预定位置的作用。

在图2A中，从线圈51～线圈53分别延伸有两条引线51a～引线53a、引线51b～引线53b。引线51a～引线53a为输入侧，引线51b～引线53b为输出侧。并且，引线51a～引线53a、引线51b～引线53b分别单独地弯曲，由此，引线51a～引线53a以及引线51b～引线53b的顶端分别排列为一列。为了与后述的端子相连接，也可以将引线51a～引线53a、引线51b～引线53b的顶端进一步弯曲。

在外周部铁芯20的上方示出了端子台60。端子台60具有与外周部铁芯20大致相对应的外形。端子台60的轴向高度大于线圈51～线圈53的从外周部铁芯20突出的突出部分的高度。端子台60在其上表面具有与输入侧的引线51a～引线53a相连接的输入侧的端子61a～端子63a以及与输出侧的引线51b～引线53b相连接的输出侧的端子61b～端子63b。输入侧的端子61a～端子63a排列于端子台60的上表面的一个缘部。输出侧的端子61b～端子63b排列于与前述一个缘部相对的另一个缘部。优选的是，输入侧的端子61a～端子63a和输出侧的端子61b～端子63b分别排列于前述的缘部，但排列的位置也可以不是缘部。

并且，在端子台60的上表面配置有分隔壁65a、分隔壁65b。分隔壁65a形成为将输入侧的端子61a～端子63a与输出侧的端子61b～端子63b分隔，并且将输入侧的端子61a～端子63a互相分隔。同样地，分隔壁65b形成为将输出侧的端子61b～端子63b与输入侧的端子61a～端子63a分隔，并且将输出侧的端子61b～端子63b互相分隔。因此，分隔壁65a、分隔壁65b互相为相同形状的梳型。并且，分隔壁65a、分隔壁65b互相大致线对称地配置。

并且，在端子台60的上方示出了触电防止用的罩70。罩70优选由绝缘体形成。第一实施方式的罩70具有与外周部铁芯20大致相对应的外形。在罩70的侧面的、与端子台60的输入侧的端子61a～端子63a相对应的位置以及与输出侧的端子61b～端子63b相对应的位置形成有切口75。并且，在两个切口75之间形成有凹部76。并且，至少一个通气口71形成于罩70。

在此，通气口71照日本工业规格的保护等级IP2优选为具有人的手指无法进入的程度的面积。或者，通气口71按照日本工业规格的保护等级IP1优选为具有人的手无法进入的程度的面积。由此，能够确保作业人员的安全。

并且，通气口71也可以是只有工具、特别是工具的探头能够进入的孔。也就是说，能够使工具、例如测试器通过那样的孔，而与端子接触，测量电压等。

使线圈51～线圈53的引线51a～引线53a与端子台60的端子61a～端子63a相连接，并且使引线51b～引线53b与端子台60的端子61b～端子63b相连接。并且，将端子台60安装于外周部铁芯20的上端面，利用螺钉或者预定的夹具固定。然后，使端子61a～端子63a、端子61b～端子63b与其他的电线接线。

接着，将罩70配置在端子台60的上端面。如图2A所示，形成于凹部76的孔与形成于端子台60的上表面的孔相对应。使螺钉穿过这些孔，并使其螺纹结合于该孔，由此将罩70固定于端子台60。另外，端子台60也可以同样地固定于外周部铁芯20。由此能够得到图2B所示的电抗器5。

在第一实施方式中，由于在端子台60安装有罩70，因此作业人员不会接触端子等导电部，能够确保安全性。此外，由于在罩70形成有通气口71，因此，即使线圈51～线圈53等发热，也能够通过通气口71来散热。并且，罩70利用凹部76的孔而固定，因此也容易将罩70固定。

图3是第二实施方式的电抗器5的剖视图。图3所示的电抗器5包括大致八边形的外周部铁芯20以及配置在外周部铁芯20的内侧的、与前述相同的四个铁芯线圈31～铁芯线圈34。这些铁芯线圈31～铁芯线圈34在电抗器5的周向上等间隔地配置。此外，铁芯的数量优选为4以上的偶数，由此，能够将电抗器5作为单相电抗器使用。

由附图可知，各个铁芯线圈31～铁芯线圈34包括在半径方向上延伸的铁芯41～铁芯44以及卷绕于该铁芯的线圈51～线圈54。铁芯41～铁芯44的各自的半径方向外侧端部与外周部铁芯20相接触，或者与外周部铁芯20一体地形成。

并且，铁芯41～铁芯44的各自的半径方向内侧端部位于外周部铁芯20的中心附近。在图3中，铁芯41～铁芯44的各自的半径方向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心收敛，其顶端角度大约为90度。并且，铁芯41～铁芯44的半径方向内侧端部隔着能够磁连结的间隙101～间隙104互相分离。

并且，图4是基于第三实施方式的电抗器的剖视图。图4所示的电抗器5包括圆形的外周部铁芯20以及六个铁芯线圈31～铁芯线圈36。铁芯线圈31～铁芯线圈36分别包括铁芯41～铁芯46以及卷绕于铁芯41～铁芯46的线圈51～线圈56。铁芯41～铁芯46与外周部铁芯20的内周面相接触，或者与外周部铁芯20的内周面一体地形成。并且，中心部铁芯10位于外周部铁芯20的中心。中心部铁芯10设为与外周部铁芯20同样地形成。并且，在铁芯41～铁芯46的半径方向内侧端部与位于中心的中心部铁芯10之间形成有能够磁连结的间隙101～间隙106。

在具有如图3所示的4以上的偶数个铁芯的外周部铁芯以及具有如图4所示的中心部铁芯10的外周部铁芯的一个端面安装相同结构的端子台60，并且将相同结构的罩70安装于端子台60。这样的电抗器5在与前述相同的理由下，也能够提高这些电抗器5的散热性，并且能够确保作业人员的安全。

以下进一步说明图1所示的结构的电抗器5，但也能够大致同样地应用于图3和图4所示的电抗器5。

图5A是基于第四实施方式的电抗器的立体图，图5B是图5A所示的电抗器的分解立体图。在这些附图中，只有罩70的形状不同。

像前述那样，分隔壁65a、分隔壁65b是相同形状的梳型，并互相分离地配置。图5B所示的罩70是与安装于端子台60的分隔壁65a、分隔壁65b相对应的形状。具体而言，罩70是将这些分隔壁65a、分隔壁65b以及分隔壁65a、分隔壁65b之间的区域围绕的矩形。因此，罩70的外形相当于端子台60的外形的一部分。并且，在罩70未形成凹部76，取而代之地，延长部72从罩70的两侧面延伸到端子台60的缘部。

在延长部72形成有孔，所述孔与形成于端子台60的上表面的孔相对应。与前述同样地，使螺钉穿过这些孔，并使其螺纹结合于这些孔，由此将罩70固定于端子台60。在第四实施方式中也在罩70形成有通气口71，因此能够得到与前述相同的效果。并且，罩70具有与分隔壁65a、分隔壁65b相对应的外形，因此，罩70的尺寸能够最小化，能够降低制造费用，并且能够谋求轻量化和小型化。

图6A是基于第五实施方式的电抗器的立体图，图6B是图6A所示的电抗器的分解立体图。这些附图中所示的罩70具有与图5A和图5B所示的罩70大致相同的外形。由图6B可知，分隔壁65a、分隔壁65b未配置在端子台60的上表面，这些分隔壁65a、分隔壁65b设于罩70的背面。或者，分隔壁65a、分隔壁65b也可以与罩70一体地形成。

如图6B所示，在端子台60安装于外周部铁芯20的状态下，使端子61a～端子63a、端子61b～端子63b与其他的电线接线。接着，将具有分隔壁65a、分隔壁65b的罩70安装于端子台60，像前述那样固定。在该情况下，在将端子61a～端子63a、端子61b～端子63b与其他的电线接线时，不存在分隔壁65a、分隔壁65b，因此作业人员的手指不会与分隔壁65a、分隔壁65b干扰。因而，作业人员能够容易地对端子61a～端子63a、端子61b～端子63b进行接线。并且，由于在罩70形成有通气口71，因此也能够获得与前述相同的效果。

图7A是基于第六实施方式的电抗器的立体图，图7B是图7A所示的电抗器的分解立体图。在这些附图中所示的罩70由第一罩部分70a和第二罩部分70b构成。第一罩部分70a覆盖输入侧的分隔壁65a和输入侧的端子61a～端子63a，第二罩部分70b覆盖输出侧的分隔壁65b和输出侧的端子61b～端子63b。

在第一罩部分70a和第二罩部分70b分别设有与前述相同的延长部72a、延长部72b。在延长部72a、延长部72b形成有孔，所述孔与形成于端子台60的上表面的孔相对应。在图7A中，第一罩部分70a和第二罩部分70b空开间隙地互相分离，但第一罩部分70a和第二罩部分70b也可以互相接触。

在使输入侧的端子61a～端子63a与其他的电线接线之后，利用第一罩部分70a覆盖分隔壁65a和端子61a～端子63a。并且，使螺钉穿过第一罩部分70a的延长部72a，并使其螺纹结合于端子台60。接着，使输出侧的端子61b～端子63b与其他的电线接线，利用第二罩部分70b覆盖分隔壁65b和端子61b～端子63b。并且，使螺钉穿过第二罩部分70b的延长部72b，并使其同样地螺纹结合于端子台60。或者，在与端子61a～端子63a接线时，也可以利用第二罩部分70b覆盖分隔壁65b等。

由图7B可知，第一罩部分70a和第二罩部分70b是共通的规格。因此，能够避免增加制造费用。并且，由于能够分别与输入侧的端子61a～端子63a和输出侧的端子61b～端子63b接线，因此，能够容易且安全地进行接线作业。并且，在第一罩部分70a和第二罩部分70b形成有通气口71，因此能够得到与前述相同的效果。

图8A是基于第七实施方式的电抗器的立体图，图8B是图8A所示的电抗器的另一立体图。在这些附图中所示的罩70由与前述相同的第一罩部分70a、第二罩部分70b以及配置于第一罩部分70a和第二罩部分70b之间的追加罩部分70c构成。追加罩部分70c通过与前述相同的延长部72c的孔而固定于端子台60。在追加罩部分70c也形成有与前述相同的通气口71。

由图8B可知，第一罩部分70a和第二罩部分70b分别借助转动部73a、转动部73b以能够转动的方式与追加罩部分70c相连结。在该情况下，如图8A所示，在组装电抗器5之后，例如将第二罩部分70b的延长部72b的螺钉拆下。接着，如图8B所示，只使第二罩部分70b绕转动部73b转动。由此，能够仅接入输出侧的端子61b～端子63b，并再次进行接线等。也就是说，不必将第二罩部分70b从端子台60拆下就能够接线。因而，能够确保作业人员的安全，并且能够防止第二罩部分70b丢失。

图9A是基于第八实施方式的电抗器的立体图，图9B是图9A所示的电抗器的其他的立体图。在这些附图中，单一的分隔壁65将各个端子61a～端子63a、端子61b～端子63b互相分隔。并且，单一的罩70配置为将分隔壁65以及分隔壁65内的所有的端子61a～端子63a、端子61b～端子63b覆盖。因而，罩70的尺寸大于分隔壁的尺寸，且小于端子台60的尺寸。

图9C是图9B所示的电抗器的侧视图，图9D是图9B所示的电抗器的俯视图。罩70构成为能够绕转动部78转动。通过这样使单一的罩70绕转动部78转动，从而不必拆下罩70就能够接入端子61a～端子63a、端子61b～端子63b。因而可知，能够得到与前述相同的效果。

图10是表示包括电抗器的机械的图。在图10中，电抗器5在电动机驱动装置或者功率调节器中被使用。并且，机械包括那样的电动机驱动装置或者功率调节器。在这样的情况下可知，能够容易地提供包括电抗器5的电动机驱动装置、功率调节器、机械等。此外，本发明的范围包括将前述的实施方式中的几个适当地进行组合的方案。

使用典型的实施方式说明了本发明，但本领域技术人员能够理解的是，能够不脱离本发明的范围地进行前述的变更以及多种其他的变更、省略、追加。

Claims (13)

1.一种电抗器，其中，

该电抗器具有：

外周部铁芯；以及

配置在所述外周部铁芯的内侧的至少三个铁芯线圈，

所述至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于该铁芯的线圈构成，

该电抗器还具有：端子台，其具有与从所述线圈延伸的引线相连接的多个端子，并配置在所述外周部铁芯的一端；以及

触电防止罩，其覆盖该端子台的所述多个端子，

所述铁芯的各自的半径方向外侧端部与所述外周部铁芯接触或者与所述外周部铁芯一体地形成。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

在所述触电防止罩形成有工具能够进入的孔。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

在所述触电防止罩形成有通气口。

4.根据权利要求3所述的电抗器，其中，

所述通气口具有人的手指无法进入的程度的面积。

5.根据权利要求3所述的电抗器，其中，

所述通气口具有人的手无法进入的程度的面积。

6.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

在所述端子台配置有将所述多个端子分别互相分隔的分隔壁，

所述触电防止罩具有与所述分隔壁相对应的外形。

7.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

在所述触电防止罩的背面配置有将所述多个端子分别互相分隔的分隔壁。

8.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述触电防止罩的一部分形成为能够相对于剩余的部分打开/关闭。

9.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，

所述触电防止罩包括将所述多个端子中的输入侧端子覆盖的第一罩部分和将所述多个端子中的输出侧端子覆盖的第二罩部分。

10.一种电动机驱动装置，其中，

该电动机驱动装置具有权利要求1～9中任一项所述的电抗器。

11.一种机械，其中，

该机械具有权利要求10所述的电动机驱动装置。

12.一种功率调节器，其中，

该功率调节器具有权利要求1～9中任一项所述的电抗器。

13.一种机械，其中，

该机械具有权利要求12所述的功率调节器。

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