JP2991359B2

JP2991359B2 - インバータ一体型電動機

Info

Publication number: JP2991359B2
Application number: JP4340634A
Authority: JP
Inventors: スングクゥン; スンキウジョン; ジンソーパーク; ジャエヨンチョエ
Original assignee: ERU JII DENSHI KK
Current assignee: ERU JII DENSHI KK
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH0630547A; DE4243044C2; DE4243044A1; US5331239A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ一体型電動
機に係り、特にインバータを電動機に一体型にして全体
の構成をコンパクト化したインバータ一体型電動機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電動機は、図１及び図２に示さ
れているように、電動機本体（１）と、インバータ
（２）がおのおの分離された構造となっており、前記電
動機本体（１）とインバータ（２）は、図面には図示し
ていないが、電線により電気的に接続されている。

【０００３】インバータ（２）には、周波数調整のため
のボリューム（３）が設置されており、そのボリューム
（３）を使って周波数を調整すると、電動機本体（１）
とインバータ（２）とを連結する電線により接続されて
いる電動機のターミナルボックス（４）内の引出線（図
示していない）を通じて電動機本体（１）の方へ電圧か
以下される。これによって、通常の誘導電動機の回転原
理に従って、おのおのの電圧及び周波数に対応した速度
で回転子（５）が回転するようになる。

【０００４】図中、説明されていない符号６は回転軸、
７は固定子、また、８は入力電源の連結部を示してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、一般的な電動機には、電動機本体（１）とインバー
タ（２）とがおのおの分離しているために、これらを連
結するためには非常に長い電線が必要であった。このた
めに、保管しにくく、また、電線の処理が容易でないと
いう欠点があった。そして、電動機本体（１）にインバ
ータ（２）を搭載する場合、低回転速度、即ち低周波領
域でインバータ（２）自体から磁気的なノイズや振動が
発生され、また、電動機やインバータの冷却のために、
各々別のファンと、それを駆動するためのファンモータ
とを設置せざるを得ず、そのために設置の場所が広くな
る問題があり、その構成も複雑となり、加えて、これら
による故障も多くなるという問題があった。

【０００６】そのような問題を解消するために、本発明
は、インバータと電動機とを一体に構成してコンパクト
な構成を有するインバータ一体型電動機を提供すること
を目的とする。本発明の他の目的は、一つの冷却ファン
の駆動によって電動機とインバータを同時に冷却できる
インバータ一体型電動機を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のインバータ一体型電動機は、インバータ
の下側部に数個の放熱フィンにより形成された放熱板を
固定し、その放熱板の両側壁を電動機本体の両側に固定
して、電動機本体にインバータを一体に構成することを
特徴としている。

【０００８】

【実施例】本発明のインバータ一体型電動機は、図３及
び図４に示されているように、電動機本体（１１）上に
前記電動機の駆動を制御するインバータ（２０）を装着
して構成される。駆動軸（３４）の前方には、ファンカ
バー（３５）とファン（９）等が設置され、回転子（３
７）に対向して固定子（３６）を支持するためのベアリ
ング（５１）と、固定子（３６）を支持するためのブラ
ケット（１２）（１３）等が、前記ファン（９）の後方
に、固定子（３６）の周りに設置される。

【０００９】電動機本体（１１）の負荷側ブラケット
（１２）及び反負荷側ブラケット（１３）の両側面に、
一定高さの固定ボス（１４）（１５）が各々形成されて
おり、上面の引出孔（１１′）から電動機主回路の引出
線（１６）及びコンデンサ引出線（１７）が各々引出さ
れている。また、前記電動機主回路の引出線（１６）及
びコンデンサ引出線（１７）の端部には、コネクタ（１
８）（１９）が各々接続されている。

【００１０】一方、本発明によるインバータ一体型電動
機のインバータ（２０）には、垂直下向に形成した数個
の放熱フィン（２１）を持った放熱板（２２）が固定ね
じ（２３）（２３′）で固定されており、前記放熱板
（２２）の放熱フィン（２１）と平行で垂直下向に一層
長く延長された両側壁（２４）（２４′）の両側にはね
じ挿入孔（２５）（２５′）が各々形成されている。

【００１１】そして、図６に示されているように、前記
放熱板（２２）の両側にはスリット（２６）（２６′）
が各々形成されており、インバータ（２０）を構成する
第１層基板（２７）の下面両側にはソケット（２８）
（２９）が各々固定され、前記電動機本体（１１）の電
動機主回路引出線（１６）及びコンデンサ引出線（１
７）のコネクタ（１８）（１９）が前記スリット（２
６）（２６′）を通って前記ソケット（２８）（２９）
に接続され、かつ、固定される。

【００１２】前記のように、インバータ（２０）に固定
した放熱板（２２）の側壁（２４）（２４′）は、ねじ
孔（２５）（２５′）を通って電動機本体（１１）に固
定ねじ（３０）（３０′）にて固定される。前記インバ
ータ（２０）に放熱板（２２）を固定するための固定ね
じ（２３）とインバータ（２０）との間には、ワッシャ
（３１）（３１′）が介在されており、前記電動機本体
（１１）の固定ボス（１４）（１５）と放熱板（２２）
の両側壁（２４）（２４′）との間には、弾性的な結合
のためにゴム緩衝体（３２）（３２′）が各々介在され
ており、前記放熱板（２２）の両側壁（２４）（２
４′）と放熱板（２２）との固定のための固定ねじ（３
０）（３０′）との間にはワッシャ（３３）（３３′）
が各々介在されている。

【００１３】図面中、未説明の符号３８は第２層基板、
３９はボリューム、４０はねじ締付孔を示している。そ
して、図５に図示したように、電動機本体（１１）はイ
ンバータ（２０）と容易に連結できるように直六面体の
形を持ち、前記反負荷側ブラケット（１３）の外側面に
はインバータ（２０）の直流リンク段（direct link st
age)で平滑用に用いられるコンデンサ（４１）と、減速
時に励起電圧を放電するための放電抵抗（４２）とが各
々ねじ（４６）（４７）によって固定設置され、前記平
滑用のコンデンサ（４１）と放電抵抗（４２）はコネク
タ（４３）によってインバータ（２０）の基板（２７）
に連結される。

【００１４】図７に図示したように、本発明による固定
子コア（５０）は、固定子コア（５０）を積層するため
のほぞ穴（５１）を具備し、各々の角部には冷却のため
の通風孔（５４）が形成されている。コア（５０）の角
部の表面には、丸め処理されたブラケットの取付面（５
３）と、固定子（３）とブラケット（１２）（１３）を
組み立てるためのねじ貫通孔（５２）（５３ａ）とが形
成される。図７では、丸め処理された２つのブラケット
取付面（５３）に半円形の貫通孔（５３ａ）が形成さ
れ、下端部にも同一の半円形の貫通孔（５２）が形成さ
れた一実施例が図示されている。そして、前記固定子コ
ア（５０）が装着されるブラケット（１２）（１３）
は、図８に図示したように、前記固定子コア（５０）の
ブラケット取付面（５３）に適合するように、コア装着
面（１３ｂ）がブラケット（１２）（１３）の角部にお
いて丸め処理されているので、前記固定子コア（５０）
を挿入し得るようされている。即ち、ブラケット（１
３）の４つ角部には前記ブラケット取付面（５３）を入
れるコア装着面（１３ｂ）が突出形成されており、角部
の内側に前記コア（５０）が挿入されて結合されること
ができるようになっている。また、ブラケット（１３）
の各角部には冷却用の通風孔（１３ａ）が形成される。

【００１５】前記の通り構成されている本発明によるイ
ンバータ一体型電動機の作用効果を説明すると、次の通
りである。まず、インバータ（２０）に放熱板（２２）
を数個の固定ねじ（２３）（２３′）で固定した状態
で、図５及び図６に図示した通り、インバータ（２０）
の第１層基板（２７）に各々設置されたソケット（２
８）（２９）に電動機本体（１１）の電動機主回路引出
線（１６）及びコンデンサ引出線（１７）の端部に接続
されているコネクタ（１８）（１９）を結合させ、電動
機本体（１１）とインバータ（２０）とを電気的に結合
したのち、前記放熱板（２２）を電動機本体（１１）に
数個の固定ねじ（３０）（３０′）で各々固定すること
により組立てが完了する。

【００１６】このように組立てが完了した本発明による
インバータ一体型電動機のインバータ固定装置は、電動
機本体（１１）の上部に固定されたインバータ（２０）
のボリューム（３９）を使って周波数の調整が終ると、
電動機本体（１１）とインバータ（２０）とは図６に図
示した通りの電気的な接続構造によって連結されている
ので、電動機本体（１１）側へ電圧の印加ができ、通常
の誘導電動機の回転原理によって各々の電圧及び周波数
に対応する速度に回転子（３４）が回転するようにな
る。

【００１７】この時、前記インバータ（２０）の下部に
は放熱板（２２）が固定されているから、電動機本体
（１１）からの発生される熱を放熱板（２２）の放熱フ
ィン（２１）によって効果的に遮断することができる
し、前記電動機本体（１１）の固定ボス（１４）（１
５）と、放熱板（２２）両側壁（２４）（２４′）の間
にはゴム緩衝体（３２）（３２′）が各々介在されてい
るので、振動及び騒音が吸収される。

【００１８】図７ないし図９を参照して、固定子コア
（５０）及びブラケット（１３）の装着構成を説明す
る。本発明の電動機の組立てに当っては、エアギャップ
の不平衡を減少させるために、コア（５０）の積層はコ
アに形成されたほぞ穴を介した連結(cogging) によって
行われ、ブラケット取付面（５３）をブラケット（１
３）の対応面、即ちコア装着面（１３ｂ）に挿入され、
そして、コア（５１）のねじ貫通孔（５３ａ）及びブラ
ケット（１３）の貫通孔（２５ｃ）を通じてねじ（４
９）及びナット（５０）により組立て、それによって、
ブラケット（１２）（１３）と固定子（３６）とが固定
される。従って、エアギャップ許容値は、ブラケットの
コア装着面（１３ｂ）やコア（５０）のブラケット取付
面（５３）により管理され、ねじ（４９）は固定子コア
（５０）やブラケット（１２）（１３）の位置決定の役
割のみ果すので、コア設計の時にねじ貫通孔（１３ｃ）
を半円に形成することもでき、最少３個で十分であるの
で、固定子の磁気回路に及ぼす影響を最少化することが
できる。

【００１９】そして、図１０には、本発明のインバータ
一体型電動機の冷却のための通風構造が示されている。
駆動軸（３４）により駆動するファン（９）の回転によ
って、ファンカバー（３５）を通じて入ってきた空気
は、ファン（９）の後方の反負荷側ブラケット（１３）
に装着した平滑用コンデンサ（４１）と放電抵抗（４
２）を冷却した後、一部はブラケット（１３）の通風孔
（１３ａ）及び固定子コア（５０）の通風孔（５４）を
通じてブラケット（１２）（１３）及びコア（５０）を
通る通路（ａ）に沿って流れ、そして、電動機後方へ流
れ、一部はブラケット（１２）（１３）上に流れる。従
って、図９に図示したように、ブラケット（１２）（１
３）上へ流れる空気は、基板（２７）の下端部に置いた
放熱板（２２）の各々の放熱フィン（２１）と接触する
こととなって、冷却効果が達成され、その後にモータの
後方に放出される。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブラケットと固定子コアの４つの角部にその内部を連通
する通風孔を各々形成し、冷却ファンからの冷却風が通
風孔を流通するようにしたので、電動機とインバータを
同時に冷却することができ、また、インバータ装置の下
面と電動機との間に放熱板を形成するようにしたので、
電動機の発熱がインバータに伝搬するのを防止すること
ができ、さらに、インバータ装置の両側側面が電動機の
上部を覆うように垂下してブラケットに緩衝部材を介し
て固定するようにしたので、電動機の運搬及び保管が容
易となる、等の効果がある。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な電動機の構造を示す部分断面図であ
る。

【図２】一般的なインバータの斜視図である。

【図３】本発明によるインバータ一体型電動機の構成を
示す部分断面図である。

【図４】本発明によるインバータ一体型電動機の要部構
成を示す分解斜視図である。

【図５】本発明によるインバータ一体型電動機のモー
タとインバータとの引出線接続状態をファンカバーを取
除いて示す側面図である。

【図６】本発明によるインバータ一体型電動機における
電動機とインバータとの接続状態を示す部分拡大斜視図
である。

【図７】本発明によるインバータ一体型電動機の固定子
コアの構成を示す正面図である。

【図８】本発明によるインバータ一体型電動機のブラケ
ットの構成を示す正面図である。

【図９】本発明によるインバータ一体型電動機のブラケ
ットの組み立て状態図である。

【図１０】本発明によるインバータ一体型電動機の冷却
空気の流れを示す図である。

【符号の説明】

１，１１…電動機本体２…インバータ３…ボリューム４…ターミナルボックス５，３７…回転子７，３６…固定子９…ファン１２，１３…ブラケット１３ｂ…コア装着面１４，１５…固定ボス１６…主回路引出し線１７…コンデンサ引出し線１８，１９，４３…コネクタ２０…インバータ２１…放熱フィン２２…放熱板２３，３０，３０′…固定ねじ２６，２６′…スリット２８，２９…ソケット３１，３１′，３３，３３′…ワッシャ３２，３２′…ゴム緩衝体３４…駆動軸４１…コンデンサ４２…放電抵抗５０…固定子コア５１…ほぞ穴５２，５３ａ…ねじ貫通孔５３…取付面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者パークジンソー大韓民国，ソウル，ヨンドゥンポ−グ, ヨイド−ドン 20 (72)発明者チョエジャエヨン大韓民国，ソウル，ヨンドゥンポ−グ, ヨイド−ドン 20 (56)参考文献特開昭59−165941（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−152247（ＪＰ，Ａ) 特開平３−222649（ＪＰ，Ａ) 実開平２−14264（ＪＰ，Ｕ) 実公平１−34534（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 9/00 H02K 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子コア及び回転子コアをブラケット
の間に積層構成し冷却ファンを回転軸の先端に取り付け
た電動機と、該電動機の上部に取り付けられ該電動機の
回転を制御するインバータ装置と、該インバータ装置と
電気的に連結されたコンデンサと、前記電動機の減速時
の励起電圧を放電する放電抵抗とを備え、これらを一体
化したインバータ一体型電動機において、前記ブラケット（１２，１３）と前記固定子コア（５
０）の４つの角部にその内部を連通する通風孔（１３
ａ，５４）を各々形成し、前記冷却ファン（９）からの
冷却風が前記通風孔を流通して前記電動機とインバータ
を同時に冷却するようにし、また、前記インバータ装置（２０）の下面であって、か
つ前記電動機との間に多数個の放熱フィン（２１）を有
する放熱板（２２）を形成して前記電動機の発熱が前記
インバータに伝搬するのを防止するようにし、さらに、前記インバータ装置（２０）の両側側面（２
４，２４’）が前記電動機の上部を覆うように垂下して
前記ブラケットに緩衝部材（３２）を介して固定するよ
うに構成したことを特徴とするインバータ一体型電動
機。