JP2004187462A

JP2004187462A - Inverter device

Info

Publication number: JP2004187462A
Application number: JP2002354784A
Authority: JP
Inventors: Tatsufumi Fujii; 龍文藤井
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate heat dissipation from a damping resistor, and to improve the usage efficiency of the damping resistor in braking. <P>SOLUTION: This inverter device 1 comprises a cooling fin body 3, on one surface of which electric components such as a main circuit, a driving circuit, a control circuit are mounted and a plurality of fins 3a are arranged on the other. Also, a cooling fan 4 is mounted to cool the inverter device 1 by blowing a cooling wind through the fins 3a. In this inverter device 1, an air guide plate 51 is provided at the top end side of the fins 3a of the cooling fin 3, and a braking resistor 71 is mounted in contact with the plate 51 on the surface opposite to the fin 3a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動機制御用のインバータ装置に関し、特に制動抵抗器が取り付けられるインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源の交流電圧をコンバータにより整流し、この整流電圧を電解コンデンサにより平滑した直流電圧に変換し、この直流電圧をインバータにより所望の周波数，電圧に変換して負荷に供給するインバータ装置が知られている。この種のインバータ装置の構造例を記載した文献としては、例えば特許文献１を挙げることができる。
このようなインバータ装置により電動機を駆動する場合、インバータ装置の直流中間回路に制動抵抗器を接続し、電動機の発電制動時にその回生エネルギーを制動抵抗器で消費させている。制動抵抗器は、インバータ装置内部に設置する場合もあるが、制動抵抗器がインバータ装置に与える熱的影響が大きく、また装置内部の設置スペースが増大することから、制動抵抗器をインバータ装置の外部に設置して電線により配線を施すことが行われる。
【０００３】
図６は、制動抵抗器をインバータ装置の外部に設けた例を示すものであり、従来のインバータ装置の構造を示す部分側断面図である。図において、１はインバータ装置であり、２はインバータ装置１を覆うケースである。３は冷却フィン本体であり、この冷却フィン本体３は、一方の面には図示しない主回路，ドライブ回路，制御回路等の電気部品が搭載され、他方の面には複数のフィン３ａが形成されるとともに取付脚３ｂが形成されている。通常、冷却フィン本体３の材質としては冷却能力の高いアルミニウムあるいはアルミニウム合金が用いられ、電気部品から発生する熱を放熱させて温度上昇が所定値以内に維持されるようにしている。取付脚３ｂには冷却ファン４が取り付けられ、フィン３ａ間に向けて冷却風を吹き付けるか、またはフィン３ａ間から冷却風を吸い出すことにより放熱が行われている。
【０００４】
また、冷却フィン本体３のフィン３ａの先端側には取付脚３ｂとスペーサ６とを介してエアガイド板５が取り付けられており、ケース２，冷却フィン本体３，エアガイド板５により冷却流体の風道を形成している。このエアガイド板５の外側（フィン３ａとは反対側）には、回生エネルギー消費用の制動抵抗器７が取り付けられている。ここで、フィン３ａは隣接するフィン同士のピッチが狭く、かつフィン３ａ先端部がエアガイド板５の近傍まで延びていることから、そのまま制動抵抗器７をエアガイド板５にねじ固定すると、ねじがフィン３ａに当ってフィン３ａが曲がってしまうので、エアガイド板５に取付部８を形成し、この取付部８に制動抵抗器７をねじ固定することが行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８４５８４号公報（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインバータ装置１においては、制動抵抗器７が、冷却ファン４による冷却風の影響を受けないエアガイド板５の外側に配置され、かつエアガイド板５に取付部８を介して設けられているため、制動抵抗器は自然空冷方式による冷却のみとなり制動抵抗器７の放熱効果が低く、制動抵抗器７の熱的容量が不足して制動時の使用効率が悪いという問題があった。
この発明は上記従来技術の問題点を解決するものであり、制動時の制動抵抗器の使用効率を向上することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、一方の面に発熱体を搭載し、他方の面に複数のフィンを配置した冷却フィンを有するインバータ装置において、冷却フィンのフィン先端側にエアガイド板を設け、このエアガイド板に制動抵抗器を密着させて取り付けるものとする。
また、上記において、前記エアガイド板の制動抵抗器を取り付ける取付面に一または複数の穴を設けるものとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜３に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態の構造を示す部分側断面図であり、図２はこの発明の実施の形態の主要部の斜視図であり、図３はこの発明の制動抵抗器，エアガイド板を示す構造図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。各図において、同一符号を付したものはおよそ同一機能を持ち説明を省くことがある。
図において、１はインバータ装置、２はインバータ装置１を覆うケース、３は冷却フィン本体であり、この冷却フィン本体３は、一方の面には図示しない主回路，ドライブ回路，制御回路等の発熱体としての電気部品が搭載され、他方の面には複数のフィン３ａが形成されるとともに取付脚３ｂが形成されている。４は取付脚３ｂに取り付けられる冷却ファン、６はスペーサである。
【０００９】
５１はエアガイド板であり、図３に詳細を示すように、一枚の板材を折り曲げて加工した部材からなり、当該エアガイド板５１を取付脚３ｂおよびスペーサ６に取り付けるためのねじ穴５１ｂ，５１ｃがそれぞれ設けられている。７１はインバータ装置１の外側に取り付けられる制動抵抗器であり、７１ａ，７１ｂは制動抵抗器７１をインバータ装置１の図示しない端子に接続するための接続線である。
このような構成において、エアガイド板５１は、ねじ９およびねじ１０により冷却フィン本体３の取付脚３ｂおよびスペーサ６に取り付けられ、ケース２，冷却フィン本体３，エアガイド板５１により冷却流体の風道を形成している。一方、制動抵抗器７１は、エアガイド板５１のフィン３ａ先端とは反対側の面にそれぞれの面が密着するように取り付けられ、リベット１１で固定されている。このようにエアガイド板５１への制動抵抗器７１の取り付けをリベット１１により行うことにより、エアガイド板５１とフィン３ａ先端部との間隔が狭くてもフィン３ａが曲がってしまうことを防止できる。なお、エアガイド板５１への制動抵抗器７１の取り付けは溶接により行ってもよい。
【００１０】
このように、制動抵抗器７１をエアガイド板５１にそれぞれの取付面を密着させて取り付けることにより、制動抵抗器７１の熱はエアガイド板５１に伝導し、フィン３ａ間を通る冷却ファン４の冷却風より強制風冷されて速やかに放熱することが可能となる。この結果、制動抵抗器７１からの抜熱が促進されて制動時の制動抵抗器７１の使用効率を向上することができる。なお、エアガイド板５１を熱伝導性が良好な部材で形成すれば、制動抵抗器７１からの抜熱をより促進することが可能となる。
図４および図５はエアガイド板のそれぞれ異なる実施の形態を示すものであり、エアガイド板に穴を設けた場合を示すものである。図４はこの発明のエアガイド板の構造を示す斜視図であり、図５はこの発明のエアガイド板の異なる構造を示す斜視図である。
【００１１】
図４において、５２はエアガイド板であり、制動抵抗器７１が取り付けられる取付面５２ｃには、一つの穴５２ｄが設けられており、その他の構成は図１〜３の実施の形態と同様である。
図５において、５３はエアガイド板であり、制動抵抗器７１が取り付けられる取付面５３ｃには、複数の穴５３ｄが設けられており、その他の構成は図１〜４の実施の形態と同様である。
図４，５に示すように、エアガイド板５２，５３の制動抵抗器７１の取付面５２ｃ，５３ｃに、一つあるいは複数の穴５２ｄ，５３ｄを設けることにより、制動抵抗器７１がフィン３ａ間を通る冷却風に晒されることになり、制動抵抗器７１は冷却ファン４による冷却風により直接的な冷却が行われるため、制動抵抗器７１からの抜熱をより促進して、制動抵抗器７１の冷却効率を一層高めることができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るインバータ装置によれば、冷却フィンのフィン先端側にエアガイド板を設け、このエアガイド板に制動抵抗器を密着させて取り付けることにより、制動抵抗器の抜熱を促進し、制動時の制動抵抗器の使用効率を向上することができる。
また、前記エアガイド板の制動抵抗器を取り付ける取付面に一または複数の穴を設けることにより、制動抵抗器の冷却効率を一層高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の構造を示す部分側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の主要部の斜視図である。
【図３】この発明の制動抵抗器，エアガイド板を示す構造図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】この発明のエアガイド板の構造を示す斜視図である。
【図５】この発明のエアガイド板の異なる構造を示す斜視図である。
【図６】従来のインバータ装置の構造を示す部分側断面図である。
【符号の説明】
１インバータ装置
３冷却フィン本体
５１エアガイド板
７１制動抵抗器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter device for controlling a motor, and more particularly to an inverter device to which a braking resistor is attached.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known an inverter device that rectifies an AC voltage of an AC power supply by a converter, converts the rectified voltage into a DC voltage smoothed by an electrolytic capacitor, converts the DC voltage to a desired frequency and voltage by an inverter, and supplies the voltage to a load. ing. As a document describing a structural example of this type of inverter device, for example, Patent Document 1 can be cited.
When a motor is driven by such an inverter device, a braking resistor is connected to a DC intermediate circuit of the inverter device, and the regenerative energy is consumed by the braking resistor when the motor is braked during power generation. Although the braking resistor may be installed inside the inverter device, the braking resistor has a large thermal effect on the inverter device and the installation space inside the device increases, so the braking resistor must be installed outside the inverter device. And wiring with an electric wire.
[0003]
FIG. 6 shows an example in which the braking resistor is provided outside the inverter device, and is a partial side sectional view showing the structure of a conventional inverter device. In the figure, 1 is an inverter device, and 2 is a case that covers the inverter device 1. Reference numeral 3 denotes a cooling fin main body. The cooling fin main body 3 has electric components such as a main circuit, a drive circuit, and a control circuit (not shown) mounted on one surface, and a plurality of fins 3a formed on the other surface. And a mounting leg 3b is formed. Normally, aluminum or an aluminum alloy having a high cooling capacity is used as the material of the cooling fin body 3, and the heat generated from the electric components is radiated so that the temperature rise is maintained within a predetermined value. A cooling fan 4 is attached to the mounting leg 3b, and heat is radiated by blowing cooling air toward the space between the fins 3a or by sucking cooling air from between the fins 3a.
[0004]
An air guide plate 5 is attached to the tip of the fin 3a of the cooling fin body 3 via a mounting leg 3b and a spacer 6, and the case 2, the cooling fin body 3, and the air guide plate 5 It forms an airway. A braking resistor 7 for regenerative energy consumption is attached to the outside of the air guide plate 5 (the side opposite to the fins 3a). Here, since the pitch of the fins 3a between adjacent fins is small and the tip of the fin 3a extends to the vicinity of the air guide plate 5, if the braking resistor 7 is fixed to the air guide plate 5 with a screw, the screw Since the fin 3a is bent by hitting the fin 3a, the mounting portion 8 is formed on the air guide plate 5, and the braking resistor 7 is fixed to the mounting portion 8 by screws.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-184584 (FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional inverter device 1, the braking resistor 7 is disposed outside the air guide plate 5 which is not affected by the cooling air from the cooling fan 4, and is provided on the air guide plate 5 via the mounting portion 8. Therefore, the braking resistor is only cooled by the natural air cooling method, and the heat dissipation effect of the braking resistor 7 is low, and the thermal capacity of the braking resistor 7 is insufficient, so that there is a problem that the braking efficiency is low.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to improve the use efficiency of a braking resistor during braking.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention, in an inverter device having a cooling fin in which a heating element is mounted on one surface and a plurality of fins are arranged on the other surface, an air is provided on a fin tip side of the cooling fin. A guide plate is provided, and a braking resistor is attached to the air guide plate in close contact.
In the above, one or more holes are provided on the mounting surface of the air guide plate on which the braking resistor is mounted.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a partial side sectional view showing a structure of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a main part of the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a braking resistor and an air guide of the present invention. It is a structural diagram showing a board, (a) is a front view, (b) is a side view. In the respective drawings, components denoted by the same reference numerals have approximately the same functions, and description thereof may be omitted.
In the figure, reference numeral 1 denotes an inverter device, 2 denotes a case that covers the inverter device 1, and 3 denotes a cooling fin main body. An electrical component as a body is mounted, and a plurality of fins 3a are formed on the other surface and mounting legs 3b are formed. 4 is a cooling fan attached to the attachment leg 3b, and 6 is a spacer.
[0009]
As shown in detail in FIG. 3, reference numeral 51 denotes a member formed by bending a single plate material, and screw holes 51b for attaching the air guide plate 51 to the mounting legs 3b and the spacer 6, as shown in detail in FIG. 51c are provided. Reference numeral 71 denotes a braking resistor attached to the outside of the inverter device 1, and reference numerals 71a and 71b denote connection lines for connecting the braking resistor 71 to a terminal (not shown) of the inverter device 1.
In such a configuration, the air guide plate 51 is attached to the mounting leg 3 b and the spacer 6 of the cooling fin body 3 by the screws 9 and 10, and the air flow of the cooling fluid is Forming the road. On the other hand, the braking resistor 71 is attached to the surface of the air guide plate 51 on the side opposite to the tip of the fin 3a so that the respective surfaces come into close contact with each other, and is fixed by the rivets 11. By attaching the braking resistor 71 to the air guide plate 51 by the rivet 11 in this manner, it is possible to prevent the fin 3a from being bent even when the distance between the air guide plate 51 and the tip of the fin 3a is small. The mounting of the braking resistor 71 to the air guide plate 51 may be performed by welding.
[0010]
In this way, by attaching the braking resistor 71 to the air guide plate 51 with the respective mounting surfaces in close contact with each other, the heat of the braking resistor 71 is conducted to the air guide plate 51 and the cooling fan 4 passing between the fins 3a. The air is forcibly cooled by the cooling air and the heat can be quickly radiated. As a result, heat removal from the braking resistor 71 is promoted, and the use efficiency of the braking resistor 71 during braking can be improved. If the air guide plate 51 is formed of a member having good thermal conductivity, it is possible to further promote the removal of heat from the braking resistor 71.
FIG. 4 and FIG. 5 show different embodiments of the air guide plate, and show a case where holes are provided in the air guide plate. FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the air guide plate of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing a different structure of the air guide plate of the present invention.
[0011]
In FIG. 4, reference numeral 52 denotes an air guide plate, and one hole 52d is provided on a mounting surface 52c on which the braking resistor 71 is mounted. is there.
In FIG. 5, reference numeral 53 denotes an air guide plate, and a plurality of holes 53d are provided on a mounting surface 53c on which the braking resistor 71 is mounted. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. is there.
As shown in FIGS. 4 and 5, by providing one or a plurality of holes 52d and 53d on the mounting surfaces 52c and 53c of the braking resistors 71 of the air guide plates 52 and 53, the braking resistors 71 are connected between the fins 3a. , And the braking resistor 71 is directly cooled by the cooling air from the cooling fan 4, so that heat removal from the braking resistor 71 is further promoted, and the braking resistor 71 is Cooling efficiency can be further enhanced.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the inverter device of the present invention, the air guide plate is provided on the fin tip side of the cooling fin, and the braking resistor is attached to the air guide plate in close contact with the cooling fin, thereby removing the braking resistor. Heat can be promoted, and the use efficiency of the braking resistor during braking can be improved.
Further, by providing one or a plurality of holes on the mounting surface of the air guide plate on which the braking resistor is mounted, the cooling efficiency of the braking resistor can be further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial side sectional view showing a structure of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the embodiment of the present invention.
3A and 3B are structural views showing a braking resistor and an air guide plate according to the present invention, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view.
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the air guide plate of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a different structure of the air guide plate of the present invention.
FIG. 6 is a partial side sectional view showing the structure of a conventional inverter device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter device 3 Cooling fin body 51 Air guide plate 71 Braking resistor

Claims

一方の面に発熱体を搭載し、他方の面に複数のフィンを配置した冷却フィンを有するインバータ装置において、冷却フィンのフィン先端側にエアガイド板を設け、このエアガイド板に制動抵抗器を密着させて取り付けることを特徴とするインバータ装置。In an inverter device having a cooling fin in which a heating element is mounted on one surface and a plurality of fins are arranged on the other surface, an air guide plate is provided on the fin tip side of the cooling fin, and a braking resistor is provided on the air guide plate. An inverter device which is attached in close contact.

前記エアガイド板の制動抵抗器を取り付ける取付面に一または複数の穴を設けることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。2. The inverter device according to claim 1, wherein one or more holes are provided on a mounting surface of the air guide plate on which the braking resistor is mounted.