JP5980537B2 - 最適な構造を備えた可変速駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、可変速駆動装置（ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｄｒｉｖｅ）に関し、特にその構造およびその内部モジュールの配置に関する。

既知のように可変速駆動装置は、上流で電力系統に接続され下流で電気モータに接続される。可変速駆動装置は主に、
入力側に、電力系統によって供給されるＡＣ電圧を整流するように設計された通常ダイオード・ブリッジから成る整流器モジュールと、
整流器モジュールによって整流後の電圧が印加されるＤＣ電源バスであって、バスの電圧を一定の値に維持することを可能にする１つまたは複数のバス・コンデンサを備えるＤＣ電源バスと、
出力側に、ＤＣバスの電圧を電気モータに印加すべき可変電圧に変換するように設計されたインバータ・モジュールと、
を備える。

このような様々な要素は、２つの部分でできたケーシングの中に配置されている。第１の部分は、可変速駆動装置の様々なモジュールおよび構成要素が直接または間接的に装着される基部（ｂａｓｅ）から成り、第２の部分は、ケーシングを閉鎖するために基部をふさぐ閉鎖カバー（ｃｌｏｓｕｒｅ ｃｏｖｅｒ）から成る。

可変速駆動装置はその後部に、放熱器およびファンを備えたベースプレート（ｂａｓｅｐｌａｔｅ）またはヒート・シンクを含んでもよい。バス・コンデンサが可変速駆動装置の前方に向けて配置される場合、それらはヒート・シンクによりまたはベースプレートを利用して直接冷却されない。さらにベースプレートの上に設置された可変速駆動装置が例えばＩＰ５４、ＩＰ５５またはＩＰ６６として認定される場合、バス・コンデンサを冷却するのがさらにいっそう難しいことがわかる。なぜなら、コンデンサが密閉されて可変速駆動装置のケーシングの中に封入されるためである。このように冷却するのが難しい場合、可変速駆動装置の耐用年数が短くなるおそれがある。

したがって本発明の目的は、特にベースプレートの上に設置された可変速駆動装置がＩＰ５４認定された場合に、バス・コンデンサをより容易に冷却することを可能とする可変速駆動装置を提案することである。

この目的は、上流が電力系統に接続され下流が電気モータに接続された下記の可変速駆動装置によって達成される。

即ち、可変速駆動装置は、
基部、およびこの基部を閉鎖する主閉鎖カバー（ｍａｉｎ ｃｌｏｓｕｒｅ ｃｏｖｅｒ）を備えるメイン・ケーシングと、
ケーシング内に挿入され、電力系統によって供給されるＡＣ電圧を整流するように設計された整流器モジュールと、
ケーシング内に挿入され、ＤＣ電圧を電気モータに印加すべき可変電圧に変換するように設計されたインバータ・モジュールと、
整流器モジュールをインバータ・モジュールに接続し、バスの電圧を一定の値に維持することを可能にする１つまたは複数のバス・コンデンサを備えたＤＣ電源バスと、
を備える。

この可変速駆動装置は、
主閉鎖カバーが、バス・コンデンサにそれぞれ横切られる１つまたは複数の開口を備え、
可変速駆動装置が、主閉鎖カバーに嵌合し該１つまたは複数のバス・コンデンサを覆う補助閉鎖カバー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｌｏｓｕｒｅ ｃｏｖｅｒ）を備えることを特徴とする。

ある特有の特徴によると、該１つまたは複数のバス・コンデンサは電子回路基板上に取り付けられ、可変速駆動装置は、該１つまたは複数のバス・コンデンサの形状に切り抜かれ、かつ該電子回路基板と主閉鎖カバーの間に配置されたシールを備える。

別の特有の特徴によると、主閉鎖カバーは、該１つまたは複数のバス・コンデンサによって占められた凹部を備える。

別の特有の特徴によると、補助閉鎖カバーは通気スロットを備える。

他の特徴および利点は、１つの例として提示されており添付の図面によって表される一実施形態を参照することで以下の詳細な記載において明らかになるであろう。

可変速駆動装置の配線図である。 本発明の可変速駆動装置の分解組立図である。 本発明の可変速駆動装置の斜視図である。 本発明の可変速駆動装置の断面図である。

図１を参照すると、可変速駆動装置１は、電力系統Ｒに接続され通常はダイオード・ブリッジで構成される整流器モジュール１０と、様々なレベルの電圧を電気モータＭに供給することを可能にする例えばＩＧＢＴなどの転流スイッチを備えたインバータ・モジュール１１と、整流器モジュール１０をインバータ・モジュール１１に接続するＤＣ電源バス１２とを備える。ＤＣ電源バス１２は、正電位の第１電源ラインおよび負電位の第２電源ラインと、一方で第１電源ラインに接続され、一方で第２電源ラインに接続される１つまたは複数のバス・コンデンサ１３とを備える。以降の説明では、複数のバス・コンデンサ１３を備える可変速駆動装置の例を挙げる。

整流器モジュール１０、インバータ・モジュール１１およびバス・コンデンサ１３の多様な構成要素は、ケーシングの底部を形成する基部１４に装着された１つまたは複数の電気回路基板上に取り付けられる。ケーシングはまた、基部の上に嵌合する主閉鎖カバー１５を備える。可変速駆動装置をＩＰ５４として認定する目的で、基部１４に対する主閉鎖カバー１５の閉鎖を密閉するために１つまたは複数のシールが設けられてよい。バス・コンデンサ１３はとりわけ、基部１４に対して平行な電子回路基板Ｃ１上の可変速駆動装置の前方に配置される。バス・コンデンサ１３は、その電子基板Ｃ１の上に直立する例えば円筒形のヘッドを有する。ケーシング内に配置されたモジュールを冷却する、または熱交換を容易にするために、基部１４の下に配置されたファン１８またはベースプレートなどの冷却システムが設けられてよい。図面では可変速駆動装置１は、ファン１８を備えて示されている。本発明は両タイプの構造に共通であること、並びに、可変速駆動装置がベースプレートの上に設置される場合、およびそれがＩＰ５４、ＩＰ５５またはＩＰ６６として認証されることを目的とする場合に価値があるということを理解されたい。

主閉鎖カバー１５はまた、その外側に形成された凹部１５０を備える。この凹部１５０の中で主閉鎖カバー１５は開口１５１を有し、各々の開口はバス・コンデンサ１３が横切るのに適合した形状を有する。よって、バス・コンデンサ１３が円形の断面を有する場合、これらの開口は円形になるように形成される。主閉鎖カバー１５が基部１４の上の所定の場所にあるとき、バス・コンデンサ１３は開口１５１を横切ることで、主閉鎖カバー１５に形成された凹部１５０の所に出てくる。

確実に可変速駆動装置１が密閉され、ＩＰ５４、ＩＰ５５またはＩＰ６６として認定されるために、バス・コンデンサ１３と主閉鎖カバー１５に設けられた開口１５１の縁部との間にシール１６が配置される。このシール１６は、例えば、開口１６０を備えるゴム製のシートの形態を採る。主閉鎖カバー１５が基部１４に対して閉められたときにバス・コンデンサが開口１６０を横切るように、開口１６０は、主閉鎖カバー１５を貫通するように形成された開口１５１と同等（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）であり、かつ開口１５１の反対側に位置する。したがって、シール１６は、バス・コンデンサ１３を支持する電子回路基板Ｃ１に押圧され、主閉鎖カバー１５の内側の面は、当該カバーが基部１４上の所定の場所にあるとき、該シール１６を押圧する。

本発明によると、可変速駆動装置１はまた、バス・コンデンサ１３を封入するために、凹部１５０において主閉鎖カバー１５に嵌合するように設計された取り外し可能な補助閉鎖カバー１７を備える。この補助閉鎖カバーは、バス・コンデンサ１３周辺の主閉鎖カバー１５に合致し、かつ当該カバーを延在させるのに適した形状を有する。

閉鎖（ｃｌｏｓｕｒｅ）を実現するために、補助閉鎖カバー１７を主閉鎖カバー１５に結合するための手段が設けられている。この補助閉鎖カバーは、例えば、バス・コンデンサを冷却するために空気が通り抜けることを可能にする通気スロット１７０を備える。したがってこの補助閉鎖カバー１７によって、バス・コンデンサ１３を保護する一方でそれらを通気させることが可能になる。

したがって本発明の構造により、ＩＰ５４認定され、その一方でバス・コンデンサ１３の冷却も怠ることのない可変速駆動装置を提案することが可能になる。

本発明の文脈から逸脱することなく、他の変形ないし拡大形態を想定すること、さらには等価な手段を利用することを予見することが可能であることは明らかに理解される。

１ 可変速駆動装置
１０ 整流器モジュール
１１ インバータ・モジュール
１２ ＤＣ電源バス
１３ バス・コンデンサ
１４ 基部
１５ 主閉鎖カバー
１６ シール
１７ 補助閉鎖カバー
１８ ファン
１５０ （カバーの）凹部
１５１ （カバーの）開口
１６０ （シールの）開口
１７０ 通気スロット
Ｃ１ 電子回路基板
Ｍ 電気モータ
Ｒ 電力系統

Claims (4)

1. 上流で電力系統（Ｒ）に接続され、下流で電気モータ（Ｍ）に接続された可変速駆動装置（１）において、
   基部（１４）および前記基部（１４）を閉鎖する主閉鎖カバー（１５）を備えたメイン・ケーシングと、
   前記メイン・ケーシング内に挿入され、前記電力系統（Ｒ）によって供給されるＡＣ電圧を整流するように設計された整流器モジュール（１０）と、
   前記メイン・ケーシング内に挿入され、ＤＣ電圧を前記電気モータ（Ｍ）に印加すべき可変電圧に変換するように設計されたインバータ・モジュール（１１）と、
   前記整流器モジュール（１０）を前記インバータ・モジュール（１１）に接続し、バスの電圧を一定の値に維持することを可能にする１つまたは複数のバス・コンデンサ（１３）を備えたＤＣ電源バス（１２）とを備える可変速駆動装置（１）であって、
   前記主閉鎖カバー（１５）が、前記バス・コンデンサ（１３）にそれぞれ横切られる１つまたは複数の開口（１５１）を備え、
   前記可変速駆動装置（１）が、前記主閉鎖カバー（１５）に取り外し可能に嵌合し前記１つまたは複数のバス・コンデンサ（１３）を覆う補助閉鎖カバー（１７）を備えることを特徴とする可変速駆動装置。
2. 前記１つまたは複数のバス・コンデンサ（１３）が電子回路基板（Ｃ１）上に取り付けられ、前記可変速駆動装置が、前記１つまたは複数のバス・コンデンサ（１３）の形状に切り抜かれ、かつ前記電子回路基板（Ｃ１）と前記主閉鎖カバー（１５）との間に配置されたシール（１６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の可変速駆動装置。
3. 前記主閉鎖カバー（１５）が、前記１つまたは複数のバス・コンデンサ（１３）によって占められた凹部（１５０）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の可変速駆動装置。
4. 前記補助閉鎖カバー（１７）が通気スロット（１７０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の可変速駆動装置。

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