WO2013005385A1 - ノイズ低減用巻線素子、インバータ用筐体およびインバータ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a noise reduction winding element for reducing high frequency noise, and more particularly to a noise reduction winding element suitably used for reducing high frequency noise generated by an inverter. And this invention relates to the housing
- Such an inverter normally converts DC power into AC power by turning on and off the switch element at a predetermined cycle (predetermined frequency). Therefore, at the time of this conversion, usually about several tens of kHz to several MHz is used. High frequency noise will occur.
- Noise generated by the inverter (inverter noise) is roughly classified into conduction noise, induction noise, and radiation noise.
- the conduction noise is noise that propagates through a conductor such as a wiring, for example, generated in the inverter.
- the induction noise is noise that is induced to other wiring by electromagnetic induction or electrostatic induction from the wiring through which noise generated in the inverter flows.
- the radiation noise (radio noise) is noise that is generated when noise generated in the inverter is radiated into the air using wiring connected to the input side or output side of the inverter as an antenna.
- a countermeasure using a grounded metal wiring tube for wiring connected to the input side and the output side of the inverter a countermeasure using a capacitive filter connected in parallel to the line, and a series in line
- Various countermeasures such as a countermeasure using a connected inductive filter (zero-phase reactor) and a countermeasure using an LC filter connected in series to a line are known.
- Patent Document 1 proposes such a countermeasure. Has been.
- this high-frequency noise generates a surge voltage in the inverter circuit itself, so that the performance is greatly limited, and additional components need to be added as countermeasures.
- the conventional three-phase inverter device not only the bus bars of the power terminals P and N but also the bus bars of the output terminals U, V and W are arranged between the two rows of power semiconductor devices arranged opposite to each other.
- the distance between the bus bars of the power supply terminals P and N must be increased, and the wiring inductance of the three-phase inverter device cannot be sufficiently reduced.
- the surge voltage generated by a rapid current change (di / dt) during the switching operation of the three-phase inverter device increases in proportion to the inductance, and the power semiconductor device is destroyed by the surge voltage. .
- a device (additional circuit component) for suppressing a rapid current change is required, and the conventional three-phase inverter device has caused a reduction in power conversion efficiency or an increase in cost.
- the inverter noise elimination device disclosed in Patent Document 1 is an inverter noise elimination device in which bus bars extending in parallel in pairs are grounded via capacitors that form pairs, and the capacitors are bus bars that form pairs. Are respectively connected to the bus bar and the ground terminal at symmetrical positions.
- the inductance component up to the ground point by the Y capacitor of the DC bus line connected to the conversion circuit serving as a noise generation source is substantially balanced by this configuration, and before and after the capacitor is sandwiched.
- the impedance of the connection portion is extremely small. Therefore, according to this configuration, high-frequency noise in the inverter DC circuit can be effectively removed.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a noise reduction winding element capable of reducing the number of parts. And this invention is providing the housing
- the present invention is a noise reduction winding element for reducing high frequency noise, wherein the noise reduction winding element is a strip-shaped conductor member, and the width direction of the conductor member is along the axial direction of the coil. Including a coil that is wound.
- the inverter casing and the inverter device according to the present invention include the noise reduction winding element. Since such a noise reduction winding element can constitute an LC filter independently, the number of parts can be reduced. Since the inverter casing and the inverter device according to the present invention use such a noise reduction winding element, the number of parts can be reduced.
- FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a power control apparatus according to an embodiment.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic structural configuration of the power control apparatus according to the embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic structural configuration of the power control apparatus according to the embodiment.
- 3A is a cross-sectional view
- FIG. 3B is a partially enlarged perspective view of a P bus bar and an N bus bar for power feeding
- FIG. 3C is a three-phase diagram of the inverter unit 5. It is a figure for demonstrating the taking-out method of (U phase, V phase, W phase) output.
- FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the noise reduction winding element in the embodiment.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the noise reduction winding element in the embodiment.
- FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing the noise reduction winding element in the embodiment.
- the power control device PC in the present embodiment is a device that controls the power supplied to the load.
- the power control apparatus PC controls the power supplied to the load by controlling the voltage and frequency of the power supplied from the power source, for example.
- Such a power control device PC includes, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, a converter unit 4, an inverter unit 5, and a casing 2 that houses the converter unit 4 and the inverter unit 5.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 are further provided.
- the converter unit 4 is a device that boosts or lowers the voltage of the power supplied from the power supply Vd.
- the converter unit 4 is, for example, a so-called chopper type DC-DC converter circuit including a choke coil L4, a smoothing capacitor C4, a diode D41, a switching element Tr4, and a freewheeling diode (freewheel diode) D42.
- the switching element Tr4 is a power transistor element such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT, Insulated Gate bipolar transistor) element or a power MOSFET element.
- IGBT Insulated Gate bipolar transistor
- the collector terminal of the IGBT element Tr4 is connected to the anode terminal of the diode D41, the emitter terminal is connected to the ground line (N line), and the gate terminal is a converter (not shown) that controls the on / off timing of the IGBT element Tr4. Connected to the control circuit.
- a free-wheeling diode D42 is connected in parallel between the collector terminal and the emitter terminal of the IGBT element Tr4. That is, the cathode terminal of the reflux diode D42 is connected to the collector terminal of the IGBT element Tr4, and the anode terminal of the reflux diode D42 is connected to the emitter terminal of the IGBT element Tr4.
- the direction of the free-wheeling diode D42 is connected in the opposite direction to the input / output direction of the IGBT element Tr4.
- a series connection circuit of the diode D41 and the switching element Tr4 is connected in parallel to both ends of the smoothing capacitor C4.
- a choke coil L4 is inserted in the power supply line (P line). That is, one terminal of the choke coil L4 is connected to the output terminal on the power supply line side in the noise reduction winding element 1, and the other terminal of the choke coil L4 is the collector terminal and diode of the IGBT element Tr4. It is connected to the connection point with the anode terminal of D41.
- the inverter unit 5 is a device that converts DC power into AC power.
- the inverter unit 5 is connected to the output terminal of the converter unit 4, that is, both ends of the smoothing capacitor C4.
- the inverter unit 5 includes, for example, a plurality of switching elements Tr5 and a plurality of free-wheeling diodes D5 connected to each of the plurality of switching elements Tr5.
- FIG. 1 shows a set of six switching elements Tr5 and six free-wheeling diodes D5.
- FIG. 1 shows a set of six switching elements Tr5 and six free-wheeling diodes D5.
- the switching element Tr5 (Tr51 to Tr56) is a power transistor element such as an IGBT element or a power MOSFET element, for example, like the switching element Tr4.
- a high power IGBT element is used as the switching element Tr5. ing.
- the IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54 are connected in series by connecting the emitter terminal of the IGBT element Tr51 to the collector terminal of the IGBT element Tr54, and a pair of switching units (for example, switching for the U phase) Part).
- the IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55 are connected in series by connecting the emitter terminal of the IGBT element Tr52 to the collector terminal of the IGBT element Tr55, and a pair of switching units (for example, V-phase switches)
- the IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56 are connected in series by connecting the emitter terminal of the IGBT element Tr53 to the collector terminal of the IGBT element Tr56. Switching unit (for example, a switching unit for the W phase).
- the gate terminals of the IGBT elements Tr51 to Tr56 are connected to an inverter control circuit (not shown) that controls the on / off timing of the IGBT elements Tr51 to Tr56.
- the free-wheeling diodes D51 to D56 are connected in parallel to the IGBT elements Tr51 to Tr56, respectively, with the anode terminal connected to the emitter terminal and the cathode terminal connected to the collector terminal. That is, these free-wheeling diodes D51 to D56 are connected in directions opposite to the input / output directions of the IGBT elements Tr51 to Tr56, respectively.
- the series connection circuit of the IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54, the series connection circuit of the IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55, and the series connection circuit of the IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56 are connected in parallel to each other, and are further converted into a converter.
- the output terminal of the unit 4 is connected to both ends of the smoothing capacitor C4.
- the collector terminals of the IGBT element Tr51, the IGBT element Tr52, and the IGBT element Tr53 are connected to one end of the smoothing capacitor C4, and the IGBT element Tr54, the IGBT element Tr55, and the IGBT element are connected to the other end of the smoothing capacitor C4.
- Each emitter terminal of Tr56 is connected.
- the inverter unit 5 having such a configuration converts DC power into three-phase AC power by turning on and off the IGBT elements Tr51 to Tr56 at appropriate timings under the control of the inverter control circuit (not shown). Then, from each connection point of each series connection circuit, that is, a connection point between the IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54, a connection point between the IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55, and a connection between the IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56. From each connection point, the U-phase, V-phase, and W-phase power of the inverter unit 5 is output.
- the housing 2 is a member that houses the converter unit 4 and the inverter unit 5.
- the housing 2 corresponds to an example of a housing for housing a circuit including the inverter unit 5 that converts DC power into AC power. More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the housing 2 includes a substantially closed housing body 21 having a bottomed and covered cylindrical shape, and a first body disposed in the housing body 21. And second bus bars 22 and 23, and one or a plurality of mounting members 24 a disposed in the housing body 21.
- the first and second bus bars 22 and 23 are for power feeding, and are arranged coaxially with the axis of the housing body 21 (housing 2) and extend in the direction of the axis of the housing body 21 (housing 2). These are solid or hollow columnar members, and are formed of conductive metals (including alloys). In the example shown in FIGS. 2 and 3, the first and second bus bars 22 and 23 are hollow cylindrical members arranged coaxially with each other, that is, cylindrical members, and the second bus bar 23 has, for example, a gap. The first bus bar 22 is inserted into the first bus bar 22 in a state of being electrically insulated from the first bus bar 22 by providing or providing an insulating layer.
- the 1st and 2nd bus bars 22 and 23 are a double cylinder type.
- the first bus bar 22 is a P bus bar serving as a power supply line (P line)
- the second bus bar 23 is an N bus bar serving as a ground line.
- the mounting member 24 a is a member for mounting circuit components that constitute the converter unit 4 and the inverter unit 5.
- the member 24a is, for example, a disk-shaped member in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22 and 23 is formed at the center.
- the mounting member 24 a is arranged so that one main surface (front surface) and the other main surface (back surface) for mounting the circuit component are orthogonal to the axis of the housing body 21.
- the mounting member 24a is a plate-shaped member having a predetermined shape such as a polygon or a circle, and in this embodiment, as shown in FIG. 2, a single sheet for mounting circuit components of the converter unit 4 is mounted. It is composed of four members: a member (first mounting member 24a) and three members (second to fourth mounting members 24a) for mounting circuit components of the inverter unit 5.
- the mounting member 24a is stacked in the axial direction (axial direction) in this order from the one end side to the other end side of the housing body 21 with an interval at which the circuit component can be placed.
- the above-described choke coil L4, smoothing capacitor C4, diode D41 (not shown in FIG.
- a freewheeling diode D42 (not shown in FIG. 2) associated therewith is also arranged.
- the above-described IGBT elements Tr51 to Tr53 and circuit diodes D51 to D53 associated therewith are circuit components of the inverter unit 5.
- the above-described IGBT elements Tr54 to Tr56 which are circuit components of the inverter unit 5, and freewheeling diodes D54 to D56 associated therewith are arranged.
- IGBT elements Tr51 to Tr53 are arranged in three sets on the surface of the second to fourth mounting members 24a, and the second to fourth mounting members 24a are arranged.
- Nine IGBT elements Tr54 to Tr56 are arranged in three sets on the back surface of each. In FIG. 3A, since these IGBT elements Tr54 to Tr56 are arranged on the back surface, they are indicated by broken lines.
- the IGBT elements Tr51 to Tr53; Tr54 to Tr56 are provided with control signals from the inverter control circuit (not shown) on the outer peripheral portions on both surfaces (front and back surfaces) of the second to fourth mounting members 24a. Is provided with a control signal line CL.
- the control signal line CL is configured by three lines of a U-phase control signal line, a V-phase control signal line, and a W-phase control signal line corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase. ing.
- the outer peripheral end portion of the mounting member 24a receives the heat conducted through the mounting member 24a.
- the inner peripheral surface is in contact with the peripheral wall of the housing main body 21.
- a fitting recess along the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the housing body 21, and the outer peripheral end of the mounting member 24 a is fitted into the fitting recess. With this fitting recess, the heat conducted through the mounting member 24a can be more efficiently conducted to the housing body 21, and the mounting member 24a can be positioned and supported.
- the mounting member 24a is preferably formed of a material having thermal conductivity such as pure copper, pure aluminum, or a low concentration alloy thereof.
- the casing 2 and the power control apparatus PC having such a configuration can efficiently remove and dissipate heat generated by the converter unit 4 and the inverter unit 5 by the mounting member 24a.
- this multilayer structure of the metal disk limits the standing wave mode (electromagnetic field distribution) excited by electromagnetic noise generated inside. In the vicinity of the center where the bus bar exists, no high-frequency magnetic flux exists and ensures low inductance. Further, since no electric field exists in the vicinity of the housing wall, noise does not enter the gate signal line (weak wire) CL of the IGBT wired along the heat sink. Such a circuit has the property of guaranteeing stable and reliable operation.
- a flow path LPa for circulating a fluid is formed inside the mounting member 24a.
- the flow path LPa is formed in a spiral shape along the circumferential direction.
- the flow path LPa is formed by including a plurality of circular flow paths formed concentrically with a predetermined interval, and a connection flow path formed in a radial direction connecting the circular flow paths. .
- a plurality of the flow paths LPa are formed radially in the radial direction.
- the first and second bus bars 22 and 23 are respectively provided in the circumferential direction.
- a plurality of branch portions are provided. More specifically, as shown in FIG. 3 (B), a plurality of protrusions 221 (221U, 221V, 221W) are provided on the outer peripheral surface of the first bus bar 22 on the outside as the branching portion in the circumferential direction.
- a plurality of through openings 222 (222U, 222V, 222W) for wiring extraction are provided on the outer peripheral surface of the first bus bar 22 on the outside.
- the IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54 connected in series are arranged on the front and back surfaces of the mounting member 24a, respectively, the IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55 connected in series are respectively on the front and back surfaces of the mounting member 24a.
- the IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56 connected in series are arranged on the front surface and the back surface of the mounting member 24a, respectively, the projecting portion 221 and the through opening 222 are arranged in the axial direction. So as to be on the same straight line. Note that, instead of the wiring, a protruding portion that faces the outside through the through opening 222 may be provided on the second bus bar 23.
- the collector terminal of the U-phase IGBT element Tr51 is electrically connected to the first bus bar 22 by being connected to the protrusion 221U, and the U-phase IGBT element Tr54 is By being connected to the wiring drawn out from the second bus bar 23 through the through opening 222U, the second bus bar 23 is electrically connected.
- the U-phase IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54 can be connected to the first and second bus bars 22 and 23 in such a manner that the U-phase IGBT element Tr51 and the IGBT element Tr54 are arranged at positions facing each other on the front surface and the back surface of the mounting member 24a.
- the collector terminal of the V-phase IGBT element Tr52 is electrically connected to the first bus bar 22 by being connected to the protrusion 221V, and the emitter terminal of the V-phase IGBT element Tr55 is connected to the through-opening portion.
- the second bus bar 23 is electrically connected.
- the V-phase IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55 can be connected to the first and second bus bars 22 and 23 in such a manner that the V-phase IGBT element Tr52 and the IGBT element Tr55 are arranged at positions facing each other on the front surface and the back surface of the mounting member 24a.
- the collector terminal of the W-phase IGBT element Tr53 is electrically connected to the first bus bar 22 by being connected to the protrusion 221W, and the emitter terminal of the W-phase IGBT element Tr56 is connected to the through opening 222W.
- the second bus bar 23 is electrically connected to the second bus bar 23 by being connected to the wiring drawn from the second bus bar 23 via the.
- the W-phase IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56 can be connected to the first and second bus bars 22 and 23 in such a manner that the W-phase IGBT element Tr53 and the IGBT element Tr56 are arranged at positions facing each other on the front surface and the back surface of the mounting member 24a.
- the power supply path from the first and second bus bars 22 and 23 to the circuit components constituting the inverter portion 5 is simply configured with the shortest distance. Therefore, such a configuration shortens the wiring length and reduces the wiring inductance.
- the first and second bus bars 22 are disposed between the first and second bus bars 22 and 23 and the inverter unit 5.
- the output bus bar 25 is provided along the axial direction of. More specifically, the output bus bar 25 is a long rod-shaped (cylindrical) member, and is a through hole formed in the terminal of the IGBT element Tr5 (in the example shown in FIG. 3C, in the circumferential direction). It has a diameter that can be inserted into a through-hole partially provided with a notch, and is formed of a conductive metal (including an alloy) such as pure copper, pure aluminum, or a low concentration alloy thereof.
- a conductive metal including an alloy
- each output bus bar 25U for each phase there are three lot-shaped output bus bars 25 for U phase, V phase, and W phase corresponding to three-phase AC power, and each output bus bar 25U for each phase.
- Each of 25V and 25W is arranged such that its longitudinal direction is along the axial direction of the first bus bar 22 with a predetermined gap in the radial direction for insulation from the first bus bar 22.
- the output bus bars 25U, 25V, and 25W for each phase are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the first bus bar 22.
- the U-phase output bus bar 25U is connected to the emitter terminal of the IGBT element Tr51 and the collector terminal of the IGBT element Tr54.
- the V-phase output bus bar 25V is connected to the emitter terminal of the IGBT element Tr52 and the IGBT.
- the collector terminal of the element Tr55 is connected, and the emitter terminal of the IGBT element Tr53 and the collector terminal of the IGBT element Tr56 are connected to the W-phase output bus bar 25W.
- an output bus bar 25 is inserted and a cylindrical insulating spacer 26 is interposed.
- FIG. 3C shows the case of the V phase.
- each output bus bar 25U, 25V, 25W for each phase is three-dimensionally wired around the first bus bar 22, so that so-called stray inductance can be reduced.
- Switching elements Tr51, Tr52, Tr53 that are fed from the first bus bar 22 (for example, the anode side) on one side of the mounting member 24a, and switching elements that are fed from the second bus bar 23 (the cathode side) on the back side Tr54, Tr55, Tr56 are mounted in the same positional relationship, so that their output terminals are arranged in the axial direction at the central portion close to the first and second bus bars 22 and 23 for feeding the double cylinders. It is important to join at the shortest distance.
- Three output current collecting bus bars 25 with low inductance U-phase, V-phase, W-phase
- U-phase, V-phase, W-phase are formed by such a mounting form, and pass through the output noise reduction winding element 3 at one end of the housing. It will be taken out to the outside. Thereby, internal surge and external propagation noise are reduced at the same time.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 are elements for reducing high frequency noise. As shown in FIGS. 4 and 5, the noise reduction winding element 1, 3 of the present embodiment includes a coil 11 and a core 12 that allows the magnetic flux generated by the coil 11 to pass therethrough and accommodates the coil 11. Yes.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 are elements for reducing high frequency noise. As shown in FIGS. 4 and 5, the noise reduction winding element 1, 3 of the present embodiment includes a coil 11 and a core 12 that allows the magnetic flux generated by the coil 11 to pass therethrough and accommodates the coil 11. Yes.
- the coil 11 is configured by winding a long strip-shaped conductor member with an insulating material (not shown) interposed therebetween so that the width direction of the conductor member is along the axial direction of the coil 11.
- a strip-like long conductor member has a sheet shape, a ribbon shape, or a tape shape, and a thickness (length in the thickness direction) t with respect to the width (length in the width direction) t is less than 1 (0 ⁇ T / W ⁇ 1).
- the strip-shaped conductor member is disposed along the direction of the magnetic flux generated in the coil 11, so that so-called eddy current loss of the coil 11 can be reduced.
- the coil 11 can be configured by winding a single conductor member.
- the power source line and the ground line on the input side of the power control device PC and Since the coil 11 is used for a plurality of U-phase lines, V-phase lines, and W-phase lines on the output side of the power control device PC, the coil 11 is a plurality of strip-like layers that are overlapped with an insulating material (not shown) interposed therebetween.
- the long conductor member is composed of a plurality of coils formed by winding three long conductor members 111, 112, 113 a predetermined number of times. Yes. Then, both end portions Tm11, Tm12; Tm21, Tm22; Tm31, Tm32 of each conductor member 111 to 113 are drawn out of the core 12 as connection terminals.
- the insulating material of the coil 11 is selected from a material having an appropriate dielectric constant so as to have a predetermined capacity in order to make the coil 11 itself capacitive.
- the dielectric constants of PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PPS (polyphenylene sulfide resin), and PEN (polyethylene naphthalate) are 3.2, 2.2, 3 when 1 kHz and 20 ° C., respectively. 0.0, 2.9.
- the resin containing filler can have various values of dielectric constant in the range of about 5 to 40 by changing the filling rate (volume%) of the filler.
- the core 12 is a member for magnetically coupling the coil 11 and has a structure including the coil 11.
- the core 12 includes first and second core members 121 and 122 that are magnetically (for example, magnetic permeability) isotropic and have the same configuration.
- the first and second core members 121 and 122 are respectively formed on the plate surfaces of disk portions 121a and 122a having a disk shape, and cylindrical portions 121b having outer peripheral surfaces having the same diameter as the disk portions 121a and 122a. 122b is continuously formed.
- the core 12 is provided with a space for accommodating the coil 11 therein by overlapping the first and second core members 121 and 122 having such a configuration on the end surfaces of the cylindrical portions 121b and 122b. It is a thing. That is, the core 12 is a so-called pot type.
- the core 12 is composed of the first and second core members 121 and 122, but is not limited thereto.
- the core 12 includes the coil 11.
- An eleventh core member having a hollow columnar shape (cylindrical shape) having an inner diameter that can be included, and a pair of twelfth and thirteenth core members that are disks whose outer diameter is larger than the inner diameter of the eleventh core member.
- the twelfth core member is connected to one end of the eleventh core member so that a substantial gap is not generated
- the thirteenth core member is the other end of the eleventh core member so that a substantial gap is not generated. It may be configured to be connected to.
- Such a core 12 has, for example, a predetermined magnetic characteristic (permeability) according to specifications and the like, and is formed from soft magnetic powder from the viewpoint of ease of forming a desired shape as described above. It is preferable that In the noise reduction winding elements 1 and 3 having such a configuration, the core 12 can be easily formed, and the iron loss can be reduced. Further, the core 12 may be formed by molding a mixture of soft magnetic powder and non-magnetic powder. The mixing ratio ratio between the soft magnetic powder and the non-magnetic powder can be adjusted relatively easily, and the predetermined magnetic characteristics in the core 12 can be set to desired magnetic characteristics by appropriately adjusting the mixing ratio. Can be easily realized.
- a predetermined magnetic characteristic permeability
- This soft magnetic powder is a ferromagnetic metal powder, and more specifically, for example, pure iron powder, iron-based alloy powder (Fe—Al alloy, Fe—Si alloy, Sendust, Permalloy, etc.), and amorphous powder.
- iron powder having an electrical insulating film such as a phosphoric acid-based chemical film formed on the surface thereof can be used.
- These soft magnetic powders can be produced by a known means, for example, a method of making fine particles by an atomizing method or the like, a method of finely pulverizing iron oxide or the like and then reducing it.
- the soft magnetic powder is particularly preferably a metal-based material such as the above pure iron powder, iron-based alloy powder, and amorphous powder.
- the core 12, which is a dust core formed with such a soft magnetic powder, can be formed by known conventional means such as dust formation.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 using such a so-called dust core can reduce eddy current loss.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 having such a configuration can preferably reduce eddy current loss.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 having such a configuration can be manufactured by the following process, for example.
- a plurality of ribbon-shaped conductor members 111a, 112a, 113a having a predetermined thickness are overlapped with an insulating material (not shown) interposed therebetween, as shown in FIG. 6B.
- these are wound a predetermined number of times from a position separated from the center (axial core) by a predetermined diameter.
- the air core coil 11 of the pancake structure provided with the columnar air core portion S1 having a predetermined diameter in the center is formed.
- the first and second core members 121 and 122 formed by compacting or the like are overlapped on the end surfaces of the cylindrical portions 121b and 122b so as to sandwich the coil 11.
- the thus configured noise reduction winding element 1 is inserted in the wiring between the power source Vd and the converter unit 4 of the power control device PC, and the noise reduction winding element 3 is connected to the power control device PC. It is inserted in the wiring between the inverter unit 5 and the three-phase induction motor M. In this way, the noise reduction winding element 1 is inserted in the wiring between the power supply Vd and the converter unit 4 of the power control apparatus PC, thereby reducing harmonic noise from the power control apparatus PC to the power supply Vd side. In addition to being able to be removed, voltage and current spikes and surges from the power supply Vd side to the power control device PC can be reduced or eliminated. Also, by inserting the noise reduction winding element 3 in the wiring between the inverter unit 5 of the power control device PC and the three-phase induction motor M, noise is reduced or eliminated to improve the voltage waveform and current waveform. And can improve load performance.
- the input end of the noise reduction winding element 1 is connected to the power source Vd, and the output end of the noise reduction winding element 1 is the power.
- the input end of the noise reduction winding element 1 is an alternative input end of the input end of the power control device PC (input end of the converter unit 4).
- the noise reduction winding element 1 is integrated with the housing body 21 (housing 2).
- one end Tm11 on the input side of the coil 111 in the coil 11 of the noise reduction winding element 1 is connected to the power supply line of the power source Vd, and the output of the coil 111 in the coil 11 of the noise reduction winding element 1 is output.
- the other end Tm12 on the side is connected to one end of a choke coil L4 that serves as an input end in the converter section 4 of the power control apparatus PC.
- One end Tm31 on the input side of the coil 113 in the coil 11 of the noise reduction winding element 1 is connected to the ground line of the power source Vd, and the other end on the output side of the coil 113 in the coil 11 of the noise reduction winding element 1.
- the part Tm32 is connected to the ground line at the input end of the converter part 4 of the power control apparatus PC. Then, one end Tm21 on the input side and the other end Tm22 on the output side of the coil 112 of the coil 11 of the noise reduction winding element 1 are grounded. As shown in FIG. 2, the noise reduction winding element 1 makes the surface of the core 12 from which the output end of the coil 11 is drawn contact the case main body 21 in the case 2 of the power control device PC. Thus, it is integrated with the housing body 21 (housing 2). In order to further reduce radiation noise, it is preferable that the surface of the core 12 is in contact with the casing body 21 without gaps, that is, in close contact.
- the second core member of the core 12 is integrally formed with the housing body 21.
- a recess in which the noise reduction winding element 1 is fitted is formed in the housing body 21, and the noise reduction winding element 1 is fitted into the recess so that the noise reduction winding element 1 is 21 (housing 2) may be integrated.
- the noise reduction winding element 1 is integrated with the housing main body 21 at a position where the axis thereof coincides with the axis of the housing main body 21 (housing 2).
- the noise reduction winding element 1 has the same axis as that of the first and second bus bars 22 and 23.
- the noise reduction is achieved by connecting the input end of the noise reduction winding element 3 to the output end of the power control device PC (output end of the inverter unit 5).
- the output terminal of the winding element for noise 3 is used as an alternative output terminal for the output terminal of the power control device PC (the output terminal of the inverter unit 5) (second mode, second configuration).
- the noise reduction winding element 3 is integrated with the housing body 21 (housing 2).
- one end Tm11 on the input side of the coil 111 in the coil 11 of the noise reduction winding element 3 is connected to the U-phase output bus bar 25U, and the coil in the coil 11 of the noise reduction winding element 3 is connected.
- the other end Tm12 on the output side of 111 is connected to the U-phase input end of the three-phase induction motor M.
- One end Tm21 on the input side of the coil 112 in the coil 11 of the noise reduction winding element 3 is connected to the V-phase output bus bar 25V, and the output side of the coil 112 in the coil 11 of the noise reduction winding element 3 Is connected to the V-phase input end of the three-phase induction motor M.
- the noise reduction winding element 3 is integrated with the casing main body 21 (housing 2) in any of various aspects similar to the noise reduction winding element 1 described above. Further, as shown in FIG. 2, the noise reduction winding element 3 is integrated with the housing main body 21 at a position where the axis thereof coincides with the axis of the housing main body 21 (housing 2). As a result, the axis line of the noise reduction winding element 3 coincides with the axis lines of the first and second bus bars 22 and 23.
- the coil 11 sandwiches a strip-shaped conductor member, and an insulating material (not shown) is sandwiched so that the width direction of the conductor member is along the axial direction of the coil 11. Since it is configured by winding, the conductor member of each turn forms a capacitor between the conductor member inside one turn via an insulating material and the conductor member outside one turn via an insulating material. 11 itself can be capacitive.
- condenser formed in this coil 11 is shown with the code
- the noise reduction winding elements 1 and 3 having such a configuration can independently include an L component and a C component, and can suitably configure an LC filter alone. Therefore, the noise reducing winding elements 1 and 3 having such a configuration do not require a capacitor separately, and the number of components can be reduced. And since the housing
- FIG. 7 is a diagram for explaining a performance test of the noise reduction winding element.
- FIG. 7A is a perspective view of a noise reduction winding element used in the performance test
- FIG. 7B is a diagram for explaining a circuit configuration used in the performance test.
- FIG. 8 is a diagram showing the results of a performance test of the noise reduction winding element.
- FIG. 8A is a graph showing the results of the performance test
- FIG. 8B is a table summarizing the results of the performance test.
- FIG. 7A a noise reduction winding element in which three strip-shaped conductor members were wound together was used.
- FIG. 7B a 6.6V Li-Fe battery is used as a power source, and a 16 kHz PWM inverter (TAMIYA DC brushless motor speed controller; ESC01) is used as an inverter.
- a DC brushless motor manufactured by Keyence; LUXON KG was used as a load motor, and a power analyzer (PZ4000 manufactured by Yokogawa Electric Corporation) was used as a measuring instrument.
- the Li-Fe battery is connected to a DC brushless motor via a PWM inverter and a noise reduction winding element, and the electric power is supplied.
- a disk of a predetermined weight is loaded on the output shaft of the DC brushless motor as a load.
- the member was attached.
- Various quantities were measured by a power analyzer at the connection point between the output end of the noise reduction winding element and the input end of the DC brushless motor.
- FIG. 8A shows current and voltage measurement results when the above-described noise reduction winding element is not included in the performance test configuration, and the above-described noise reduction winding element is included in the performance test configuration.
- the current and voltage measurement results (on the right side of the page) are shown.
- the horizontal axis indicates the elapsed time
- the vertical axis indicates the level.
- the waveform when the noise reduction winding element is in the performance test configuration is when the noise reduction winding element is not in the performance test configuration. It can be seen that the noise is reduced since the waveform is rough as compared with the waveform.
- FIG. 8B shows the measurement results (upper stage) of the maximum rotation speed and the power factor when the above-described noise reduction winding element is not included in the performance test configuration, and the above-described noise reduction winding element.
- the measurement results (lower stage) of the maximum rotation speed and power factor in the case of the configuration of the performance test are shown.
- the maximum rotation speed when the noise reduction winding element is in the performance test configuration is the noise reduction winding element configuration of the performance test.
- the power factor when the noise reduction winding element is in the performance test Compared to the power factor when not in the configuration, it is larger and improved.
- the circuit including the inverter generates inverter noise of conduction noise, induction noise and radiation noise as described in the prior art.
- various measures are adopted, but if a normal connector is used for the input terminal and output terminal, the radiation noise flying around the housing containing the circuit including the inverter will be It leaks out from the terminal, or leaks out from a gap formed between the input terminal or output terminal formed in the through hole provided in the housing for attaching the input terminal or the output terminal and the housing.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 are in the first and second modes described above, and are integrated with the housing body 21 (housing 2).
- the casing 2 and the power control apparatus PC configured as described above can effectively reduce radiation noise that normally leaks from the casing 2.
- casing 2) is a cylindrical shape, and this housing
- the first and second bus bars 22 and 23 are arranged coaxially with the axis 2) and extend in the direction of the axis of the casing body 21 (casing 2).
- Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-236044 proposes an inverter module that reduces the wiring inductance of a bus bar.
- the inverter module includes: a first bus bar; a second bus bar juxtaposed in parallel adjacent to the first bus bar; and at least connected to each of the first bus bar and the second bus bar.
- An inverter bridge module comprising a pair of power semiconductor devices, wherein the power semiconductor device comprises first to third main terminals, of which the first and second main terminals are first The pair of power semiconductor devices are arranged such that the first side faces the first bus bar or the second bus bar, respectively.
- the inverter module having such a configuration in order to increase the capacity, the first bus bar and the second bus bar are extended, or a plurality of inverter modules having such a configuration are prepared, and the inverter modules It is necessary to connect the first bus bars with wiring and connect the second bus bars with wiring. In either case, the wiring length becomes long and the wiring inductance increases.
- the converter unit is provided between the peripheral wall of the cylindrical housing body 21 (housing 2) and the first and second bus bars 22 and 23 by the above-described configuration. 4 and the circuit part of the inverter part 5 can be secured (space) and can be arranged as described above. In this space, the circuit parts of the converter part 4 and the inverter part 5 are the first and By arranging and connecting in the circumferential direction of the second bus bars 22 and 23 as described above, the circuit parts constituting the converter unit 4 and the inverter unit 5 are connected by the first and second bus bars 22 and 23 at the shortest distance. can do.
- the housing 2 and the power control device PC having such a configuration can further reduce the wiring length connecting the circuit parts of the converter unit 4 and the inverter unit 5 and reduce the wiring inductance.
- the noise reduction winding elements 1 and 3 and the first and second bus bars 22 and 23 have their respective axes coincide with the axis of the cylindrical housing body 21 (housing 2). Are arranged to be. As a result, the axis line of the noise reduction winding element 1, the axis lines of the first and second bus bars 22 and 23, and the axis line of the noise reduction winding element 3 come to coincide with each other. For this reason, the input end of the noise reduction winding element 1 serving as an alternative input end and the output end of the noise reduction winding element 3 serving as an alternative output end are arranged on a substantially straight line, A bridge structure is formed by the first and second bus bars 22 and 23 having the above-described double cylindrical shape. Therefore, in the case 2 and the power control apparatus PC having such a configuration, the alternative input end and the alternative output end are connected with the shortest distance, and the wiring inductance between them can be reduced.
- each of the first and second bus bars 22 and 23 includes a plurality of branch portions in the circumferential direction.
- the casing 2 and the power control apparatus PC having such a configuration simplify the power supply path from the first and second bus bars 22 and 23 to the circuit components constituting the converter unit 4 and the inverter unit 5 at the shortest distance. Therefore, these wiring inductances can be reduced.
- the mounting member 24a has a flow path LPa for flowing a fluid formed therein.
- the housing 2 and the power control device PC having such a configuration can perform so-called liquid cooling such as water cooling, and can effectively cool the converter unit 4 and the inverter unit 5.
- a plurality of mounting members 24a are stacked in the axial direction.
- the housing 2 and the power control apparatus PC having such a configuration have a plurality of mounting members 24a, they can cope with an increase in capacity, and the mounting members 24a are stacked in the axial direction. Therefore, it is possible to make it compact.
- the mounting member 24a has a peripheral end of the housing body 21 as a first mode in order to efficiently conduct the heat of the mounting member 24a to the housing body 21. Although it contact
- FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a second mode of the mounting member as another mode of the mounting member in the power control apparatus of the embodiment.
- FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a third aspect of the mounting member as another aspect of the mounting member in the power control apparatus of the embodiment.
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fourth aspect of the mounting member as another aspect of the mounting member in the power control apparatus of the embodiment.
- the mounting member 24b includes a placement portion 241b and an outer peripheral wall portion 242b.
- the outer peripheral wall portion 242b has a relatively bottom-cylindrical shape and is a part of the peripheral surface of the housing 2.
- the mounting portion 241b has a disk shape in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22 and 23 is formed at the center, similar to the mounting member 24a, and an outer peripheral end portion thereof It is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall part 242b on the inner peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall part 242b.
- the mounting member 24b having such a configuration has a circuit configuration.
- the heat generated in the component is thermally conducted to the outer peripheral wall portion 242b via the placement portion 241b, and the heat can be radiated from the outer peripheral wall portion 242b to the outside more efficiently.
- the cylindrical both end faces of the outer peripheral wall portion 242b are generally tapered, inclined in the same direction, and more specifically, the tapered end faces are parallel surfaces parallel to the radial direction. Is formed.
- a flow path LPa similar to the mounting member 24a is formed in the mounting portion 241b, and can be liquid-cooled.
- the mounting member 24c includes a placement portion 241c, an outer peripheral wall portion 242c, and a heat radiation fin 243c.
- the outer peripheral wall portion 242c has a relatively bottom-cylindrical shape and is a part of the peripheral surface of the housing 2.
- the mounting portion 241c has a disk shape in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22 and 23 is formed at the center, similar to the mounting member 24a. It is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall part 242c on the inner peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall part 242c.
- the heat dissipating fin 243c has a plate-like ring shape (donut shape), and the inner peripheral end thereof is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall 242c on the outer peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall 242c.
- the mounting portion 241c is integrated with the outer peripheral wall portion 242c, and the outer peripheral wall portion 242c constitutes a part of the peripheral surface of the housing 2, and the heat dissipating fins 243c are provided on the outer peripheral surface of the outer peripheral wall portion 242c.
- the mounting member 24c having such a configuration heat generated in the circuit component is thermally conducted to the outer peripheral wall portion 242c through the mounting portion 241c, and the heat is further transmitted to the outside from the outer peripheral wall portion 242c and the heat radiation fin 243c. Heat can be radiated efficiently.
- the cylindrical end surfaces of the outer peripheral wall portion 242c are generally tapered, inclined in the same direction, and more specifically, the tapered end portions have parallel surfaces parallel to the radial direction. Is formed. For this reason, when the plurality of mounting members 24c are stacked in the axial direction, the plurality of mounting members 24c are stacked in the axial direction without causing a positional shift.
- the mounting member 24d includes a placement portion 241d, an outer peripheral wall portion 242d, a heat radiation fin 243d, and a heat conduction path portion 244d.
- the outer peripheral wall portion 242 d has a cylindrical shape with a relatively bottom height, and becomes a part of the peripheral surface of the housing 2.
- the mounting portion 241d has a disk shape in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22 and 23 is formed at the center, similar to the mounting member 24a, and an outer peripheral end portion thereof is It is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall part 242d on the inner peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall part 242d.
- the heat dissipating fin 243d has a plate-like ring shape (donut shape), and its inner peripheral end is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall 242d on the outer peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall 242d. Has been.
- the heat conduction path portion 244d is made of a material having a heat conductivity better than that of each material forming the placement portion 241d, the outer peripheral wall portion 242d, and the heat radiation fin 243d, for example, pure copper or pure aluminum or their It is made of a material having good heat conductivity such as a low-concentration alloy, and the inside of the placement portion 241d, the outer peripheral wall portion 242d, and the heat radiation fin 243d extends from the placement portion 241d to the heat radiation fin 243d via the outer peripheral wall portion 242d It is arranged over.
- Such a heat conduction path portion 244d may have a disk shape with a through opening formed at the center, or may have a plurality of linear shapes extending in the radial direction.
- the mounting portion 241d is integrated with the outer peripheral wall portion 242d, and the outer peripheral wall portion 242d constitutes a part of the peripheral surface of the housing 2, and the heat dissipating fins 243d are provided on the outer peripheral surface of the outer peripheral wall portion 242d. Therefore, in the mounting member 24d having such a configuration, heat generated in the circuit component is thermally conducted to the outer peripheral wall portion 242d through the mounting portion 241d, and the heat is further transmitted to the outside from the outer peripheral wall portion 242d and the radiating fin 243d.
- the mounting member 24d has a heat conduction path portion 244d extending from the placement portion 241d to the heat radiation fin 243d through the outer wall portion 242d through the placement portion 241d, the outer peripheral wall portion 242d, and the heat radiation fin 243d. Therefore, the mounting member 24d having such a configuration can efficiently conduct the heat of the mounting portion 241d to the outer peripheral wall portion 242d and the heat radiating fins 243d and further efficiently radiate the heat to the outside. it can.
- the cylindrical end surfaces of the outer peripheral wall portion 242d are generally tapered, inclined in the same direction, and more specifically, the tapered end portions are parallel surfaces parallel to the radial direction. Is formed. For this reason, when the plurality of mounting members 24d are stacked in the axial direction, the plurality of mounting members 24d are stacked in the axial direction without causing a positional shift.
- the case 2 includes a fluid introduction part for introducing a fluid from the outside to the inside. And a fluid deriving unit for deriving the fluid from the inside to the outside. Since the power control apparatus PC having such a configuration includes the fluid introduction part and the fluid lead-out part, the fluid can be circulated in the casing. Therefore, the inverter casing and the inverter apparatus can be cooled by the fluid. it can.
- FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a schematic structural configuration of a power control apparatus according to another first aspect.
- FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural schematic structure of the power control apparatus in another 2nd aspect.
- the power control device PCa in the other first aspect includes a noise reduction winding element 1a, a casing 2e, a noise reduction winding element 3, a converter unit 4, and an inverter unit 5. And a fluid introduction part 6 and a fluid lead-out part 7.
- the noise reduction winding element 3, the converter unit 4 and the inverter unit 5 are respectively the noise reduction winding element 3 and the converter unit 4 in the above-described power control device PC shown in FIGS. And since it is the same as that of the inverter part 5, the description is abbreviate
- the fluid introduction part 6 is inserted through the core part of the coil 11 and the center part of the core 12 along the axial direction. Except for this point, it is the same as the noise reduction winding element 1 in the above-described power control apparatus PC shown in FIGS.
- the noise reduction winding elements 1 a and 3 are arranged in the casing 2 e in the same manner as the noise reduction winding elements 1 and 3 arranged in the casing 2.
- the fluid introduction part 6 is formed of a hollow columnar member (cylindrical member) or a hollow polygonal column member, and is a member for introducing a fluid from the outside of the housing 2e to the inside of the housing 2e.
- the fluid introduction portion 6 is inserted into the noise reduction winding element 1 as described above so that one end thereof faces the outside and the other end faces the inside of the housing 2e. It arrange
- the housing 2e is a member that houses the converter unit 4 and the inverter unit 5 in the same manner as the above-described housing 2 shown in FIGS. More specifically, as shown in FIG. 12, the housing 2 e has a bottomed and covered cylindrical shape, a lid (bottom body) 211, one or more mounting members 24 e of the fifth aspect, A bottom body (lid body) 212 and first and second bus bars 22a and 23a disposed in the housing 2e are provided.
- the mounting member 24e includes a mounting portion 241e and an outer peripheral wall portion 242e.
- the outer peripheral wall portion 242e has a relatively bottom-cylindrical shape and is a part of the peripheral surface of the housing 2e.
- the mounting portion 241e has a disc shape in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22a and 23a is formed at the center, similar to the mounting member 24a, It is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall part 242e on the inner peripheral surface, and is integrated with the outer peripheral wall part 242e.
- the disc-shaped mounting portion 241e is formed with a second flow path LPb for flowing a fluid from one main surface to the other main surface in the vicinity of being connected to the outer peripheral wall portion 242e.
- a second flow path LPb for flowing a fluid from one main surface to the other main surface in the vicinity of being connected to the outer peripheral wall portion 242e.
- One or a plurality of second flow paths LPb are formed.
- a plurality of second flow paths LPb are formed at appropriate intervals along the circumferential direction. Since the second flow path LPb is formed in this way, the fluid can be circulated from the one main surface of the mounting member 24e to the other main surface, so that cooling with the fluid can be performed more effectively.
- both end surfaces of the cylindrical shape of the outer peripheral wall portion 242e are substantially tapered, which are inclined in the same direction, and more specifically, parallel surfaces parallel to the radial direction are provided at both end portions of the taper shape. (A plane perpendicular to the axial direction) is formed. That is, the mounting member 24e according to the fifth aspect shown in FIG. 12 has a second flow path LPb in place of the flow path LPa in the mounting member 24b according to the second aspect shown in FIG. The same as the mounting member 24b.
- the lid (bottom body) 211 is a member that closes one end of the casing body formed by one mounting member 24e or a plurality of mounting members 24e stacked in the axial direction.
- the lid (bottom body) 211 is erected along the disc-shaped lid (bottom body) main body and the periphery of the lid (bottom body) main body, for example, and the mounting member 24e.
- the end surface of the connecting cylindrical body is formed in a tapered shape in the same manner as the mounting member 24e in order to be brought into close contact with the mounting member 24e.
- the bottom body (lid body) 212 is a member that closes the other end of the casing body formed by one mounting member 24e or a plurality of mounting members 24e stacked in the axial direction.
- the bottom body (lid body) 212 is erected along the disc-shaped bottom body (lid body) body and the periphery of the bottom body (lid body) body, for example, and is mounted on the mounting member 24e.
- the end surface of the connecting cylindrical body is formed in a tapered shape in the same manner as the mounting member 24e in order to be brought into close contact with the mounting member 24e.
- the fluid outlet 7 is inserted through the bottom body (lid body) of the bottom body (lid body) 212 along the axial direction.
- the fluid outlet 7 is formed of a hollow columnar member (cylindrical member) or a polygonal prism member in the air, and is a member for leading fluid from the inside of the housing 2e to the outside of the housing 2e.
- the fluid outlet 7 is inserted through the bottom body (lid body) 212 of the housing 2e so that one end thereof faces the outside and the other end faces the inside of the housing 2e.
- One or a plurality of fluid outlets 7 are inserted through the bottom body (lid body) 212 of the housing 2e.
- the fluid outlet 7 includes a plurality of the bottom bodies (lid bodies) 212 of the housing 2e in the peripheral region of the bottom body (lid body) at appropriate intervals along the circumferential direction. It is inserted.
- the first and second bus bars 22a and 23a in the housing 2e and the power control device PCa are provided with the third flow path LPc and the fourth flow path LPd, respectively, except for the case 2 shown in FIGS. Since it is the same as the first and second bus bars 22 and 23 in the power control device PC, only the differences will be described below, and the description of the same points will be omitted.
- the third flow path LPc of the first bus bar 22a is a through opening for allowing fluid to flow between the inside of the first bus bar 22a and the outside thereof.
- a plurality of third flow paths LPc of the first bus bar 22a are formed.
- a plurality of third flow paths LPc of the first bus bar 22a are formed at appropriate intervals along the circumferential direction, and a plurality of such third flow paths LPc formed in the circumferential direction are formed in each layer.
- a plurality of stages are formed at appropriate intervals along the axial direction.
- the fourth flow path LPd of the second bus bar 23a is a through-opening that penetrates along the radial direction and allows fluid to flow between the inside of the second bus bar 23a and the outside thereof.
- a plurality of fourth flow paths LPd of the second bus bar 23a are formed.
- a plurality of fourth flow paths LPd of the second bus bar 23a are formed at appropriate intervals along the circumferential direction, and a plurality of such fourth flow paths LPd formed in the circumferential direction are formed in each layer.
- a plurality of stages are formed at appropriate intervals along the axial direction.
- the third flow path LPc and the fourth flow path LLd are formed so as to coincide with each other in the radial direction so that the fluid can easily flow. Note that the third flow path LPc and the fourth flow path LPd may be formed to be shifted in the radial direction.
- a fluid that functions as a refrigerant is introduced into the housing 2e from the outside by the fluid introduction unit 6.
- the introduced fluid circulates in the housing 2e.
- the fluid absorbs heat generated in the power control device PCa, mainly heat generated in the circuit components.
- the fluid is led out from the inside of the housing 2 e by the fluid lead-out unit 7.
- the fluid introduced by the fluid introduction part 6 flows from the center to the periphery along the placement part 241e of the first layer mounting member 24e, and then passes through the second flow path LPb. It flows to the layer mounting member 24e and flows to the fluid outlet 7 through the second flow path LPb of each layer. Then, the fluid introduced by the fluid introduction part 6 flows in the second bus bar 23a, and the mounting members 24e of the respective layers pass through the fourth flow path LPd and the third flow path LPc of the first bus bar 22a.
- the fluid flows from the center to the periphery, flows to the mounting member 24e of the next layer via the second flow path LPb, and flows to the fluid outlet portion 7 via the second flow path LPb of each layer.
- the fluid introduced into the inside by the fluid introduction unit 6 smoothly flows through the entire housing 2e and is led out to the outside by the fluid lead-out unit 7. Is done.
- the housing 2e and the power control device PCa having such a configuration are suitable for directly circulating the fluid functioning as a refrigerant to the mounting space, and the whole is uniformly and effectively cooled directly by the fluid.
- the casing 2e and the power control device PCa having such a configuration are excellent in sealing performance, leakage of the fluid can be reduced.
- the fluid functioning as such a refrigerant does not corrode the housing 2e and the circuit components, is preferably non-conductive, preferably has good fluidity, and preferably has no hygroscopicity. Further, it is preferable that the material is not easily denatured and that it is not flammable.
- the fluid that functions as such a refrigerant is, for example, a fluorine compound liquid (for example, Fluorinert (registered trademark of Sumitomo 3M Co., Ltd.), Galden (registered trademark of Solvay Solexis Co., Ltd.), Freon, etc.) Examples thereof include insulating oils such as oil, nitrogen (N 2 ) gas, carbon dioxide (CO 2 ) gas, and the like.
- the power control device PCb in the other second aspect includes a noise reduction winding element 1a, a housing 2f, a noise reduction winding element 3, a converter unit 4, and an inverter. And a fluid introduction part 6 and a fluid lead-out part 7.
- the housing 2 f has a cylindrical shape with a bottom and a lid, and includes a lid (bottom body) 211, one or a plurality of sixth aspect mounting members 24 f, and a bottom body (lid Body) 212 and first and second bus bars 22a, 23a disposed in the housing 2f.
- the power control device PCb in the second mode is the same as the power control device PCa in the first mode except that the housing 2f is used instead of the housing 2e in the power control device PCa in the first mode.
- the description is omitted.
- the housing 2f in the second aspect is different from the housing member 24e in the first aspect except that the mounting member 24f in the sixth aspect is used instead of the mounting member 24e in the fifth aspect. Since it is the same, the description is abbreviate
- the mounting member 24f includes a placement portion 241f and an outer peripheral wall portion 242f as shown in FIG.
- the outer peripheral wall portion 242f has a cylindrical shape with a relatively bottom height, and is a part of the peripheral surface of the housing 2f.
- the mounting portion 241f has a disk shape in which a through hole (through opening) for inserting the first and second bus bars 22a and 23a is formed at the center, similar to the mounting member 24a, and an outer peripheral end portion thereof It is connected to the peripheral wall of the cylindrical outer peripheral wall part 242f on the inner peripheral surface. And this disk-shaped mounting part 241f is formed with the mesh (metal-mesh) member.
- the mounting portion 241f is formed with a second flow path for flowing a fluid from one main surface to the other main surface.
- the mounting portion 241f may be a porous member having a flow path communicating from one main surface to the other main surface.
- both end surfaces of the cylindrical shape of the outer peripheral wall portion 242f are substantially tapered, which are inclined in the same direction, and more specifically, parallel surfaces parallel to the radial direction are provided at both ends of the taper shape. (A plane perpendicular to the axial direction) is formed. That is, the mounting member 24f of the sixth aspect shown in FIG. 13 includes a mounting part 241f formed of a mesh member instead of the mounting part 241e in the mounting member 24e of the fifth aspect shown in FIG. Except for this, it is the same as the mounting member 24e of the fifth aspect.
- the second embodiment of the casing 2f and the power control apparatus PCb having such a configuration also provide the same operational effects as the first embodiment of the casing 2e and the power control apparatus PCa.
- the second flow path LPb or the mounting portion 241f formed of the mesh member is provided for the mounting member 24b of the second mode shown in FIG.
- a second flow path LPb is provided, or a mounting portion 241f formed of a mesh member is provided. May be.
- heat radiation fins may be arranged on the circuit components from the viewpoint of further improving heat dissipation.
- Such radiating fins are preferably arranged so that the longitudinal direction thereof follows the direction of fluid flow so as not to hinder the flow of fluid.
- the mounting members 24a to 24e are formed with slit-shaped notches extending from the high temperature side to the low temperature side when a temperature distribution occurs in the mounting members 24a to 24e. May be. Since the housing 2 and the power control apparatus PC having such a configuration have slit-shaped notches formed in the mounting members 24a to 24e, even when the mounting members 24a to 24e expand due to thermal expansion, Since the expansion is absorbed by the notch, the distortion of the mounting members 24a to 24e in the direction perpendicular to the mounting surface can be reduced.
- FIG. 14 is a cross-sectional view showing a seventh aspect of the mounting member as another aspect of the mounting member in the power control apparatus of the embodiment.
- FIG. 15 is a diagram illustrating a simulation result of distortion generated in the mounting member due to thermal expansion.
- the mounting member 24g is a member for mounting circuit components constituting the converter unit 4 and the inverter unit 5, and as shown in FIG. And it is the hexagonal plate-shaped body in which the through-hole (penetration opening) for penetrating the 2nd bus-bar 22, 22a; 23,23a was formed.
- the mounting member 24g has a temperature distribution in the mounting member 24g due to Joule heat due to resistance heating generated in the first and second bus bars 22, 22a; 23, 23a and heat generation of the mounted circuit components. In this case, one or a plurality of slit-like notches 8 extending from the high temperature side to the low temperature side are formed.
- the through-holes for inserting the first and second bus bars 22, 22a; 23, 23a have a triangular shape when viewed in plan from the axial direction, Three slit-shaped notches 8 are formed along each side direction from each vertex of the through hole in the triangle. These three cutout portions 8 are formed so as to intersect at a predetermined angle with the radial direction extending from the center point of the through hole at the starting point of the cutout portion 8. 8 is formed radially so as to turn. The width of the notch 8 is set to be larger than the thermal expansion at the assumed temperature.
- the mounting member 24g having such a structure, the mounting member 24g is mounted by Joule heat generated by resistance heating generated in the first and second bus bars 22, 22a; The member 24g is heated.
- a simulation (numerical experiment) was performed with and without the notch 8.
- a heat source having a heating value of 500 W is used as the first and second bus bars 22, 22 a; 23, 23 a for the mounting members 24 g, 24 h that are made of aluminum and are 10 mm thick and have no cooling water pipe. It was performed in the case where the temperature of the peripheral edge of the mounting members 24g, 24h was constrained to 0 degrees.
- the mounting member 24h is a comparative example in which the notch 8 is not formed.
- the mounting member 24h When heated by the calorific value 500W, the mounting member 24h is thermally expanded, and as shown in FIGS. 15C and 15D, the mounting member 24h is distorted in a direction perpendicular to the mounting surface. . In the vicinity of the through hole of the mounting member 24h, a maximum distortion of 30 ⁇ m is generated in the vertical direction (Z direction). However, in the mounting member 24g in which the notch 8 as shown in FIG. 14 is formed, even if thermal expansion occurs due to the heating, the thermal expansion is absorbed by the notch 8. As shown in (A) and (B), the distortion of the mounting member 24g in the direction perpendicular to the mounting surface can be reduced. The distortion in the vertical direction (Z direction) in the vicinity of the through hole of the mounting member 24g is 16 ⁇ m, which is reduced.
- the slit-shaped notch 8 may have a wedge shape whose width gradually decreases from the high temperature side to the low temperature side. In this way, the wedge-shaped notch 8 can suppress a reduction in rigidity as compared with the case of a uniform width.
- a winding element for noise reduction is a winding element for noise reduction for reducing high-frequency noise, and includes a coil and a core that passes the magnetic flux generated by the coil and houses the coil.
- the coil is configured by winding a strip-shaped conductor member such that the width direction of the conductor member is along the axial direction of the coil.
- the coil is formed by winding a strip-shaped conductor member so that the width direction of the conductor member is along the axial direction of the coil. Capacitance can be provided. In this way, when there is a capacitance along the coil, high frequency component noise is effectively reduced. When a separate capacitor is externally mounted on the upstream side or downstream side of the coil as in the prior art, high-frequency component noise easily leaks electromagnetically from the mounting wiring portion.
- the insulating resin film sandwiched between the strip-shaped conductor portions of the coil for example, by using a high dielectric constant film containing a high dielectric constant filler that can be produced with various dielectric constants, a desired cutoff is achieved.
- the core is a powder core having magnetic isotropy and forming a soft magnetic powder.
- the noise reduction winding element having such a configuration uses a so-called dust core, eddy current loss can be reduced.
- the noise reduction winding element having such a configuration can suitably reduce eddy current loss.
- an inverter casing includes a casing for storing a circuit including an inverter unit that converts DC power into AC power, and any of the above-described noise reduction winding elements.
- the noise reduction winding element is connected to the input end of the circuit so that the input end of the noise reduction winding element is connected to the input end of the circuit.
- the first aspect as an alternative input terminal, and the output terminal of the noise reduction winding element is connected to the output terminal of the circuit by connecting the input terminal of the noise reduction winding element to the output terminal of the circuit.
- the alternative output end of the second aspect is at least one aspect, and is integrated with the housing.
- an inverter device includes a circuit including an inverter unit that converts DC power into AC power, a housing that houses the circuit, and any of the above-described noise reduction winding elements.
- the noise reduction winding element is connected to the input end of the circuit so that the input end of the noise reduction winding element is connected to the input end of the circuit.
- the first mode as an alternative input terminal, and the output terminal of the noise reduction winding element is connected to the output terminal of the circuit by connecting the input terminal of the noise reduction winding element to the output terminal of the circuit.
- the alternative output end of the second aspect is at least one aspect, and is integrated with the housing.
- the noise reduction winding element is connected to the input end of the circuit by connecting the output end of the noise reduction winding element.
- the inverter casing and the inverter device having such a configuration can reduce noise generated by the inverter, and in particular, can effectively reduce radiation noise leaking from the casing.
- the casing includes a fluid introduction part that introduces fluid from the outside to the inside, and a fluid derivation that leads the fluid from the inside to the outside. A part.
- the inverter casing and the inverter device having such a configuration include the fluid introduction part and the fluid outlet part, the fluid can be circulated in the casing. Therefore, the inverter casing and the inverter apparatus are cooled by the fluid. Can do.
- the casing has a cylindrical shape, is disposed coaxially with the axis of the casing, and extends in the direction of the axis of the casing.
- the first and second power supply bus bars having a solid or hollow column shape are further provided.
- each circuit component constituting the circuit is disposed between the cylindrical peripheral wall of the casing and the first and second power supply bus bars. Since a space can be secured, each circuit component of the circuit is arranged and connected in the circumferential direction of the first and second power supply bus bars in this space. Can be connected in the shortest distance by the first and second power supply bus bars. For this reason, the inverter housing and the inverter device having such a configuration can further reduce the length of the wiring connecting the circuit components of the circuit, thereby reducing the wiring inductance.
- each of the first and second power supply bus bars includes a plurality of branch portions in the circumferential direction.
- the power supply path from the first and second power supply bus bars to each circuit component constituting the circuit can be configured with the shortest distance.
- the mounting member further includes a plate-shaped mounting member having a predetermined shape for mounting circuit components constituting the circuit. , Constituting a part of the peripheral surface of the housing.
- the circuit component of the circuit can be easily mounted by the mounting member, and the mounting member constitutes a part of the peripheral surface of the casing.
- the heat generated by the circuit can be efficiently radiated to the outside of the housing through the mounting member.
- the predetermined shape is a shape when the plate-like mounting member is viewed in plan, and is, for example, a polygon or a circle.
- the mounting member has a first flow path for flowing a fluid therein.
- the inverter casing and inverter device having such a configuration can perform so-called liquid cooling such as water cooling.
- the mounting member further includes a plate-shaped mounting member having a predetermined shape for mounting circuit components constituting the circuit.
- a second flow path for flowing a fluid from one main surface to the other main surface is formed.
- the said member for mounting is formed with a mesh member (metal-mesh member).
- the fluid can be circulated from one main surface to the other main surface of the mounting member. Cooling with a fluid can be performed.
- the mounting member includes a slit-shaped cut extending from the high temperature side to the low temperature side when a temperature distribution is generated in the mounting member. A notch is formed.
- the mounting member is formed with the slit-shaped cutout portion, even if the mounting member expands due to thermal expansion, the expansion portion is the cutout portion. Therefore, the distortion of the mounting member in the direction perpendicular to the mounting surface can be reduced.
- the mounting member is sandwiched, the switching element that is fed from the first bus bar (for example, the anode side) on one side, and the back side on the first side.
- the switching elements fed from the two bus bars (cathode side) are mounted in the same positional relationship, so that their output terminals are shortest in the axial direction at the central portion close to the first and second feeding bus bars. Joined at distance.
- the mounting member is formed of a material having thermal conductivity.
- the material is a material having high thermal conductivity such as metal.
- the inverter casing and inverter device having such a configuration can efficiently remove and dissipate heat generated by the circuit by the mounting member.
- the mounting member includes a core material having good thermal conductivity and a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of the core material covering the core material.
- An air-cooling structure is formed by forming a sandwich structure with a covering material having a property and projecting the core material outside the housing to form fins.
- the inverter casing and inverter device having such a configuration can be efficiently cooled even when used in air cooling in applications where the amount of heat generation is relatively small.
- the mounting member is plural and stacked in the axial direction.
- the inverter casing and the inverter device having such a configuration include a plurality of mounting members, it is possible to cope with an increase in power capacity depending on the application, and the mounting members are stacked in the axial direction. Therefore, it can be made compact. This means that heat dissipation and electromagnetic shielding can be ensured for a small number of parts and a small number of assembly steps.
- a noise reduction winding element an inverter casing, and an inverter device can be provided.
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Abstract
本発明は、高周波ノイズを低減するためのノイズ低減用巻線素子1、3であって、前記ノイズ低減用巻線素子1、3は、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回するコイルを含む。そして、本発明にかかるインバータ用筐体2およびインバータ装置PCは、この前記ノイズ低減用巻線素子1、3を含む。
Description
本発明は、高周波ノイズを低減するためのノイズ低減用巻線素子、特にインバータによって発生する高周波ノイズを低減するために好適に用いられるノイズ低減用巻線素子に関する。そして、本発明は、このノイズ低減用巻線素子を備えるインバータ用筐体およびインバータ装置に関する。
近年、燃料電池、太陽電池およびリチウムイオン電池等の電池や前記電池を用いた電気機器および電気自動車(ハイブリッド車を含む)等の研究開発が盛んであり、それらは、普及されつつある。また、近年、環境負荷の低減等の要請から太陽電池等の電池は、電力系統に組み込まれつつある。このような電池を使用する装置では、前記電池が直流電源であるため、直流電力を交流電力へ変換するインバータが用いられることが多い。また、従来、電力利用の効率化を図る観点から、50Hzまたは60Hzの商用周波数を数kHzないし数百kHz程度に変換するためにもインバータが用いられてきた。
このようなインバータは、通常、スイッチ素子を所定の周期(所定の周波数)でオンオフすることによって直流電力を交流電力へ変換するので、この変換の際に、通常、数十kHz~数MHz程度の高周波ノイズが発生してしまう。このインバータで発生するノイズ(インバータノイズ)は、伝導ノイズ、誘導ノイズおよび放射ノイズに大別される。前記伝導ノイズは、インバータ内で発生したノイズが例えば配線等の導体を伝わって伝播するノイズである。前記誘導ノイズは、インバータ内で発生したノイズの流れる配線から電磁誘導や静電誘導によって他の配線に誘導されるノイズである。そして、前記放射ノイズ(ラジオノイズ)は、インバータの入力側や出力側に接続される配線がアンテナとなってインバータ内で発生したノイズが空中に放射されることによって生じるノイズである。
このような高周波ノイズは、他の機器に影響を与えるため、低減、好ましくは除去されることが望まれる。この高周波ノイズの低減には、従来、例えば、接地した金属配線管を、インバータの入力側および出力側に接続される配線に用いる対策、ラインに並列接続する容量性フィルタを用いる対策、ラインに直列接続される誘導性フィルタ(零相リアクトル)を用いる対策、および、ラインに直列接続されるLCフィルタを用いる対策等の各種対策が知られており、また、例えば、特許文献1にその対策が提案されている。
また、この高周波ノイズは、インバータ回路自身においてもサージ電圧を発生することによって、性能を大きく制限し、またその対策に付加部品を追加する必要が生じる。
従来の三相インバータ装置において、対向配置されている2列の電力半導体装置の間に電源端子P、Nのバスバーだけでなく出力端子U、V、Wのバスバーも配置されているため、各バスバーの配置が複雑化するだけでなく、電源端子P、Nのバスバー間の間隔を大きくせざるを得ず、三相インバータ装置の配線インダクタンスが十分に小さくすることができなかった。配線インダクタンスが大きくなると、三相インバータ装置のスイッチング動作時における急激な電流変化(di/dt)により発生するサージ電圧が上記インダクタンスに比例して大きくなり、サージ電圧により電力半導体装置が破壊されてしまう。それを防止するために、急激な電流変化を抑制する工夫(付加回路部品)が必要となり、従来の三相インバータ装置は、電力変換の効率低下またはコストの増大を招いていた。
この特許文献1に開示のインバータノイズ除去装置は、対を成して平行に延伸するバスバーを、それぞれ対を成すコンデンサを介して接地するインバータノイズ除去装置であり、前記コンデンサは、対を成すバスバーに対する対称位置でバスバーと接地端子にそれぞれ接続されるものである。前記特許文献1によれば、このように構成することによって、ノイズ発生源となる変換回路につながる直流バスラインのYコンデンサによる接地点までのインダクタンス成分が実質上均衡し、しかもコンデンサを挟む前後の接続部のインピーダンスが極めて小さくなる、したがって、この構成によれば、インバータの直流回路の高周波ノイズを有効に除去することができる、とされている。
ところで、L成分を提供するコイルおよびC成分を提供するコンデンサを用いる対策では、コイルの他にコンデンサが必要であり、部品点数が多く、また、コンデンサの配置スペースを確保する必要も生じる。
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、部品点数を低減することができるノイズ低減用巻線素子を提供することである。そして、本発明は、このノイズ低減用巻線素子を備えるインバータ用筐体およびインバータ装置を提供することである。
本発明は、高周波ノイズを低減するためのノイズ低減用巻線素子であって、前記ノイズ低減用巻線素子は、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回するコイルを含む。そして、本発明にかかるインバータ用筐体およびインバータ装置は、この前記ノイズ低減用巻線素子を含む。このようなノイズ低減用巻線素子は、単独でLCフィルタを構成することができるから、部品点数を低減することができる。そして、本発明にかかるインバータ用筐体およびインバータ装置は、このようなノイズ低減用巻線素子を用いるので、部品点数の低減が可能となる。
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
図1は、実施形態におけるパワーコントロール装置の電気的な構成を示す回路図である。図2は、実施形態におけるパワーコントロール装置の構造的な概略構成を示す縦断面図である。図3は、実施形態におけるパワーコントロール装置の構造的な概略構成を示す横断面図である。図3(A)は、横断面図であり、図3(B)は、給電用のPバスバーおよびNバスバーの一部拡大斜視図であり、図3(C)は、インバータ部5の三相(U相、V相、W相)出力の取り出し方法を説明するための図である。図4は、実施形態におけるノイズ低減用巻線素子の概略構成を示す縦断面図である。図5は、実施形態におけるノイズ低減用巻線素子の概略構成を示す横断面図である。図6は、実施形態におけるノイズ低減用巻線素子の製造方法を説明するための図である。
本実施形態におけるパワーコントロール装置PCは、負荷に供給する電力を制御する装置である。パワーコントロール装置PCは、例えば、電源から供給された電力の電圧および周波数等を制御することによって負荷に供給する電力を制御するものである。このようなパワーコントロール装置PCは、例えば、図1ないし図3に示すように、コンバータ部4と、インバータ部5と、これらコンバータ部4およびインバータ部5を収納する筐体2とを備え、本実施形態では、高周波ノイズを除去または低減するために、ノイズ低減用巻線素子1、3をさらに備えている。
コンバータ部4は、電源Vdから供給された電力の電圧を昇圧または降圧する装置である。コンバータ部4は、例えば、チョークコイルL4と、平滑コンデンサC4と、ダイオードD41と、スイッチング素子Tr4と、還流ダイオード(フリーホイールダイオード)D42とを備える、いわゆるチョッパ式のDC-DCコンバータ回路である。スイッチング素子Tr4は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT,Insulated Gate bipolar transistor)素子やパワーMOSFET素子等の電力用のトランジスタ素子である。ここでは、大電力用のIGBT素子がスイッチング素子Tr4として用いられている。IGBT素子Tr4のコレクタ端子は、ダイオードD41のアノード端子が接続され、そのエミッタ端子は、接地ライン(Nライン)に接続され、ゲート端子は、IGBT素子Tr4にオンオフのタイミングを制御する図略のコンバータ制御回路に接続される。そして、IGBT素子Tr4のコレクタ端子とエミッタ端子との間には、還流ダイオードD42が並列に接続される。すなわち、IGBT素子Tr4のコレクタ端子には、還流ダイオードD42のカソード端子が接続され、IGBT素子Tr4のエミッタ端子には、還流ダイオードD42のアノード端子が接続されている。このように還流ダイオードD42は、その向きがIGBT素子Tr4の入出力方向とは逆に接続されている。そして、このダイオードD41とスイッチング素子Tr4との直列接続回路が平滑コンデンサC4の両端に並列で接続されている。また、電源ライン(Pライン)には、チョークコイルL4が介挿されている。すなわち、チョークコイルL4の一方端子は、ノイズ低減用巻線素子1における電源ライン側の出力端子に接続されることになり、また、チョークコイルL4の他方端子は、IGBT素子Tr4のコレクタ端子とダイオードD41のアノード端子との接続点に接続される。
このようなコンバータ部4では、スイッチング素子Tr4がオンすると、電源VdからのエネルギーがチョークコイルL4に蓄積され、スイッチング素子Tr4がオフすると、チョークコイルL4に蓄積されたエネルギーが放出される。これにより電源Vdの電圧にチョークコイルL4の電圧が加算されて電圧レベルが変換され、ダイオードD41を介して平滑コンデンサC4で平滑されつつ出力される。平滑コンデンサC4の両端がコンバータ部4の出力端子となっている。
インバータ部5は、直流電力を交流電力へ変換する装置である。インバータ部5は、コンバータ部4の出力端子、すなわち、平滑コンデンサC4の両端に接続される。インバータ部5は、例えば、複数のスイッチング素子Tr5と、これら複数のスイッチング素子Tr5のそれぞれに接続される複数の還流ダイオードD5とを備えている。本実施形態では、例えば負荷が3相誘導電動機Mであるので、直流電力から、U相、V相およびW相の3相の交流電力を生成するために、6(=3×2)の整数倍の個数のスイッチング素子Tr5と、スイッチング素子Tr5と同数の還流ダイオードD5とを備えている。より具体的には、電流量を稼ぐために(大容量化のために)、図2および図3に示すように、このような3相に対応する6個のスイッチング素子Tr5および6個の還流ダイオードD5が周方向に3組あって、さらにこれが積層方向に3層用意されているため、インバータ部5は、6個×3組×3層=54個のスイッチング素子Tr5と、54個の還流ダイオードD5とを備えている。図1には、説明の簡略化のため、1組分の6個のスイッチング素子Tr5と、6個の還流ダイオードD5とが示されており、以下、図1に示す例に沿ってインバータ部5の電気的な構成を説明する。スイッチング素子Tr5(Tr51~Tr56)は、スイッチング素子Tr4と同様に、例えばIGBT素子やパワーMOSFET素子等の電力用のトランジスタ素子であり、ここでは、大電力用のIGBT素子がスイッチング素子Tr5として用いられている。
IGBT素子Tr51とIGBT素子Tr54とは、IGBT素子Tr51のエミッタ端子がIGBT素子Tr54のコレクタ端子に接続されることによって、直列に接続されており、1対のスイッチング部(例えばU相のためのスイッチング部)を構成している。同様に、IGBT素子Tr52とIGBT素子Tr55とは、IGBT素子Tr52のエミッタ端子がIGBT素子Tr55のコレクタ端子に接続されることによって、直列に接続されており、1対のスイッチング部(例えばV相のためのスイッチング部)を構成し、そして、IGBT素子Tr53とIGBT素子Tr56とは、IGBT素子Tr53のエミッタ端子がIGBT素子Tr56のコレクタ端子に接続されることによって、直列に接続されており、1対のスイッチング部(例えばW相のためのスイッチング部)を構成している。これらIGBT素子Tr51~Tr56の各ゲート端子は、IGBT素子Tr51~Tr56にオンオフのタイミングを制御する図略のインバータ制御回路に接続される。また、還流ダイオードD51~D56は、それぞれ、そのアノード端子がエミッタ端子に接続されるともにそのカソード端子がコレクタ端子に接続されることによって、IGBT素子Tr51~Tr56のそれぞれに並列に接続される。すなわち、これら還流ダイオードD51~D56は、それぞれ、その向きがIGBT素子Tr51~Tr56の入出力方向とは逆に接続されている。
これらIGBT素子Tr51およびIGBT素子Tr54の直列接続回路と、IGBT素子Tr52およびIGBT素子Tr55の直列接続回路と、IGBT素子Tr53およびIGBT素子Tr56の直列接続回路とは、互いに並列に接続され、さらに、コンバータ部4の出力端子、すなわち、平滑コンデンサC4の両端に接続される。言い換えれば、平滑コンデンサC4の一方端には、IGBT素子Tr51、IGBT素子Tr52およびIGBT素子Tr53の各コレクタ端子が接続され、平滑コンデンサC4の他方端には、IGBT素子Tr54、IGBT素子Tr55およびIGBT素子Tr56の各エミッタ端子が接続されている。
このような構成のインバータ部5は、図略の前記インバータ制御回路の制御によって、これらIGBT素子Tr51~Tr56を適宜なタイミングでオンオフすることによって、直流電力から3相交流電力へ変換する。そして、各直列接続回路の各接続点から、すなわち、IGBT素子Tr51とIGBT素子Tr54との接続点、IGBT素子Tr52とIGBT素子Tr55との接続点、および、IGBT素子Tr53とIGBT素子Tr56との接続点の各接続点から、インバータ部5のU相、V相およびW相の電力が出力される。
筐体2は、これらコンバータ部4およびインバータ部5を収納する部材である。筐体2は、直流電力を交流電力へ変換するインバータ部5を含む回路を収納するための筐体の一例に対応する。より具体的には、図2および図3に示すように、筐体2は、有底有蓋の筒形状である略閉塞された筐体本体21と、筐体本体21内に配置される第1および第2バスバー22、23と、筐体本体21内に配置される1または複数の搭載用部材24aとを備えている。
第1および第2バスバー22、23は、給電用であって、筐体本体21(筐体2)の軸線と同軸で配置され、筐体本体21(筐体2)の前記軸線の方向に延びる、中実または中空の柱形状の部材であり、導電性を有する金属(合金を含む)によって形成されている。図2および図3に示す例では、第1および第2バスバー22、23は、互いに同軸で配置された中空の円柱形状、すなわち、筒形状の部材であり、第2バスバー23は、例えば隙間を設けることや絶縁層を設けること等によって第1バスバー22と電気的に絶縁された状態で、第1バスバー22内に、挿通されて配置されている。このように第1および第2バスバー22、23は、二重円筒型となっている。第1バスバー22は、例えば、電源ライン(Pライン)となるPバスバーであり、第2バスバー23は、接地ラインとなるNバスバーである。
搭載用部材24aは、コンバータ部4およびインバータ部5を構成する回路部品を搭載するための部材である。本実施形態では、筒形状の筐体本体21の周壁(周面)と第1および第2バスバー22、23との間に形成されたスペース(空間)に、前記回路部品を搭載するべく、搭載用部材24aは、例えば、中心に第1および第2バスバー22、23を挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状の部材である。搭載用部材24aは、前記回路部品を搭載するための一方主面(表面)および他方主面(裏面)が筐体本体21の軸線と直交するように配置される。
搭載用部材24aは、例えば多角形や円形等の所定形状の板状の部材であって、本実施形態では、図2に示すように、コンバータ部4の回路部品を搭載するための1枚の部材(第1搭載用部材24a)と、インバータ部5の回路部品を搭載するための3枚の部材(第2ないし第4搭載用部材24a)との4枚で構成されており、これら4枚の搭載用部材24aは、筐体本体21の一方端側から他方端側へこの順で、前記回路部品が載置可能な間隔を空けて、軸線方向(軸方向)に積層されている。前記第1搭載用部材24aの一方主面(表面)上には、コンバータ部4の回路部品である上述のチョークコイルL4、平滑コンデンサC4、ダイオードD41(図2には不図示)、IGBT素子Tr4およびこれに付随する還流ダイオードD42(図2には不図示)が配置されている。そして、前記第2ないし第4搭載用部材24aの一方主面(表面)上には、インバータ部5の回路部品である上述のIGBT素子Tr51~Tr53とこれらに付随する還流ダイオードD51~D53とが配置され、他方主面(裏面)上には、インバータ部5の回路部品である上述のIGBT素子Tr54~Tr56とこれらに付随する還流ダイオードD54~D56とが配置されている。より詳しくは、上述したように、前記第2ないし第4搭載用部材24aの表面上には、3組で9個のIGBT素子Tr51~Tr53が配置され、前記第2ないし第4搭載用部材24aの裏面上には、3組で9個のIGBT素子Tr54~Tr56が配置されている。図3(A)では、これらIGBT素子Tr54~Tr56は、裏面上に配置されているため、破線で示されている。そして、前記第2ないし第4搭載用部材24aの各両面(表面および裏面)上の外周部には、これらIGBT素子Tr51~Tr53;Tr54~Tr56に、図略の前記インバータ制御回路からの制御信号を与えるための制御信号線CLが配置されている。この制御信号線CLは、本実施形態では、U相、V相およびW相に対応してU相用制御信号線、V相用制御信号線およびW相用制御信号線の3線で構成されている。
そして、これらコンバータ部4およびインバータ部5の前記回路部品で発生する熱を筐体2の外部へ放熱するために、搭載用部材24aの外周端部は、搭載用部材24aを熱伝導した熱を効率よく筐体本体21へ熱伝導するべく、筐体本体21の周壁に内周面で当接している。本実施形態では、筐体本体21の周壁の内周面に周方向に沿った嵌合凹部が形成されており、この嵌合凹部に搭載用部材24aの外周端部が嵌め込まれている。この嵌合凹部によって搭載用部材24aを熱伝導した熱をより効率よく筐体本体21へ熱伝導することができ、また、搭載用部材24aの位置決めおよび支持も可能となっている。この放熱性の観点から、搭載用部材24aは、好ましくは、例えば、純銅または純アルミニウムまたはそれらの低濃度合金等の熱伝導性を有する材料で形成されている。このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、コンバータ部4およびインバータ部5によって生じた熱を搭載用部材24aによって効率よく抜熱および放熱することができる。
また、この金属円盤の多層構造は、内部で発生した電磁ノイズに励起される定在波モード(電磁場分布)を制限する。バスバーが存在する中央付近には、高周波磁束は、存在せず低インダクタンスを保証する。また、筐体壁近傍には、電界は、存在しないために、放熱板に沿って配線されたIGBTのゲート信号線(弱電線)CLにノイズが入らない。このような回路の安定かつ信頼性動作を保証する性質をもっている。
さらに、本実施形態では、液冷(液体冷却)するために、搭載用部材24aの内部に、流体を流通するための流路LPaが形成されている。この流路LPaは、例えば、周方向に沿って螺旋状に形成される。また例えば、この流路LPaは、所定の間隔を空けて同心円状に形成された複数の円形流路と、これら円形流路を繋ぐ径方向に形成された連結流路とを備えて形成される。また例えば、この流路LPaは、径方向に放射状に複数で形成される。
また、これらコンバータ部4およびインバータ部5の前記回路部品を第1および第2バスバー22、23に電気的に接続するために、第1および第2バスバー22、23には、それぞれ、周方向に複数の分岐部が設けられている。より具体的には、図3(B)に示すように、外側に第1バスバー22の周面に、前記分岐部として周方向に複数の突起部221(221U、221V、221W)が設けられるとともに、第2バスバー23から配線を引き出して前記分岐部とするために、外側に第1バスバー22の周面に、配線引き出し用の複数の貫通開口部222(222U、222V、222W)が設けられる。直列接続されるIGBT素子Tr51およびIGBT素子Tr54が搭載用部材24aの表面および裏面にそれぞれ配置されるために、直列接続されるIGBT素子Tr52およびIGBT素子Tr55が搭載用部材24aの表面および裏面にそれぞれ配置されるために、そして、直列接続されるIGBT素子Tr53およびIGBT素子Tr56が搭載用部材24aの表面および裏面にそれぞれ配置されるために、これら突起部221と貫通開口部222とは、軸方向で同一直線上となるように設けられる。なお、前記配線に代え、貫通開口部222を介して外部に臨む突起部が第2バスバー23に設けられてもよい。
このような構成によって、U相用のIGBT素子Tr51のコレクタ端子は、突起部221Uに接続されることによって第1バスバー22と電気的に接続され、U相用のIGBT素子Tr54のエミッタ端子は、貫通開口部222Uを介して第2バスバー23から引き出された配線に接続されることによって第2バスバー23と電気的に接続される。U相用のIGBT素子Tr51およびIGBT素子Tr54は、搭載用部材24aにおける表面上および裏面上に互いに対向する位置で配置された態様で、第1および第2バスバー22、23に接続可能となる。同様に、V相用のIGBT素子Tr52のコレクタ端子は、突起部221Vに接続されることによって第1バスバー22と電気的に接続され、V相用のIGBT素子Tr55のエミッタ端子は、貫通開口部222Vを介して第2バスバー23から引き出された配線に接続されることによって第2バスバー23と電気的に接続される。V相用のIGBT素子Tr52およびIGBT素子Tr55は、搭載用部材24aにおける表面上および裏面上に互いに対向する位置で配置された態様で、第1および第2バスバー22、23に接続可能となる。そして、W相用のIGBT素子Tr53のコレクタ端子は、突起部221Wに接続されることによって第1バスバー22と電気的に接続され、W相用のIGBT素子Tr56のエミッタ端子は、貫通開口部222Wを介して第2バスバー23から引き出された配線に接続されることによって第2バスバー23と電気的に接続される。W相用のIGBT素子Tr53およびIGBT素子Tr56は、搭載用部材24aにおける表面上および裏面上に互いに対向する位置で配置された態様で、第1および第2バスバー22、23に接続可能となる。このように、このような複数の分岐部を設けることによって、第1および第2バスバー22、23から、インバータ部5を構成する回路部品への給電路が最短距離で簡素に構成される。したがって、このような構成によって配線長が短くなり、配線インダクタンスが低減される。
このような2重円筒型の第1および第2バスバー22、23によって低インダクタンスを実現することができる理由は、インダクタンスは、電流が作る磁界が存在する体積積分と等価であることによる。平行導線、平行平板では、どうしても近傍空間に磁界が漏れ出すために、無視できない浮遊インダクタンスが生じてしまうが、同軸導体では、その隙間のわずかな空間に限られるからである。
そして、インバータ部5の三相(U相、V相、W相)出力を取り出すために、第1および第2バスバー22、23とインバータ部5との間には、第1および第2バスバー22、23の軸方向に沿って、出力用バスバー25が設けられている。より具体的には、出力用バスバー25は、長尺なロッド状(円柱形状)の部材であり、IGBT素子Tr5の端子に形成された貫通孔(図3(C)に示す例では周方向の一部に切り欠き部が設けられた貫通孔)に挿通可能な直径で、例えば純銅や純アルミニウムまたはそれらの低濃度合金等の導電性の金属(合金を含む)によって形成される。このロット状の出力用バスバー25は、本実施形態では、3相交流電力に対応してU相用、V相用およびW相用の3個であり、各相用の各出力用バスバー25U、25V、25Wのそれぞれは、第1バスバー22から絶縁のために径方向に所定の間隔を空けて、その長尺方向が第1バスバー22の軸方向に沿うように、配置される。そして、各相用の各出力用バスバー25U、25V、25Wは、第1バスバー22の周方向に所定の間隔を空けて配列される。また、U相用の出力用バスバー25Uには、IGBT素子Tr51のエミッタ端子とIGBT素子Tr54のコレクタ端子とが接続され、V相用の出力用バスバー25Vには、IGBT素子Tr52のエミッタ端子とIGBT素子Tr55のコレクタ端子とが接続され、W相用の出力用バスバー25Wには、IGBT素子Tr53のエミッタ端子とIGBT素子Tr56のコレクタ端子とが接続される。これらコレクタ端子およびエミッタ端子との間には、出力用バスバー25が挿通されて円筒形状の絶縁性のスペーサ26が介在されている。図3(C)には、V相の場合が示されている。このように各相用の各出力用バスバー25U、25V、25Wは、第1バスバー22の周りに立体的に配線されるので、いわゆる浮遊インダクタンスを低減することができる。前記搭載用部材24aを挟み、その片面に第1バスバー22(例えばアノード側)から給電されるスイッチング素子Tr51、Tr52、Tr53が、その裏面に第2バスバー23(カソード側)から給電されるスイッチング素子Tr54、Tr55、Tr56が、おなじ位置関係で装着されることで、それらの出力端子が上記2重円筒型の給電用の第1および第2バスバー22、23に近接する中央部において、軸方向に最短距離で接合される、ことが肝要である。このような実装形式によって低インダクタンスの(U相、V相、W相の)3本の出力用集電バスバー25が形成され、筐体の片端にある出力用ノイズ低減用巻線素子3を経由して外部に取り出されることになる。これにより、内部サージおよび外部伝播ノイズが同時に低減されることになる。
ノイズ低減用巻線素子1、3は、高周波ノイズを低減するための素子である。本実施形態のノイズ低減用巻線素子1、3は、図4および図5に示すように、コイル11と、コイル11によって生じた磁束を通すとともに、コイル11を収納するコア12とを備えている。
ノイズ低減用巻線素子1、3は、高周波ノイズを低減するための素子である。本実施形態のノイズ低減用巻線素子1、3は、図4および図5に示すように、コイル11と、コイル11によって生じた磁束を通すとともに、コイル11を収納するコア12とを備えている。
コイル11は、帯状の長尺な導体部材を、該導体部材の幅方向がコイル11の軸方向に沿うように絶縁材(図略)を挟んで巻回することによって構成される。このような帯状の長尺な導体部材は、シート形状、リボン形状あるいはテープ形状であり、幅(幅方向の長さ)Wに対する厚さ(厚み方向の長さ)tが1未満である(0<t/W<1)。このような構成によって、コイル11で生じる磁束方向に沿って帯状の導体部材が配置されることになるので、コイル11のいわゆる渦電流損を低減することができる。
コイル11は、単線に対して用いる場合には、1枚の導体部材を巻回すことによって構成することができるが、本実施形態では、パワーコントロール装置PCの入力側における電源ラインおよび接地ライン、ならびに、パワーコントロール装置PCの出力側におけるU相ライン、V相ラインおよびW相ラインの複数のラインに対して用いられるため、コイル11は、絶縁材(図略)を挟んで重ね合わせた帯状の複数の長尺な導体部材、図4および図5に示す例では、3枚の長尺な導体部材111、112、113を所定回数だけ巻回することによって構成されて成る複数のコイルで構成されている。そして、各導体部材111~113の各両端部Tm11、Tm12;Tm21、Tm22;Tm31、Tm32は、接続端子としてコア12の外部へ引き出されている。
コイル11の前記絶縁材は、本実施形態ではコイル11自体に容量性を持たせるため、所定の容量となるように、適宜な誘電率を持った材料が選択される。PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)およびPEN(ポリエチレンナフタレート)の各誘電率は、1kHzで20℃である場合に、それぞれ、3.2、2.2、3.0、2.9である。また、フィラー入り樹脂は、前記フィラーの充填率(体積%)を変えることによって、5~40程度の範囲で様々な値の誘電率とすることができる。
コア12は、コイル11を磁気結合するための部材であって、コイル11を内包する構造である。コア12は、例えば、図4および図5に示す例では、磁気的に(例えば透磁率が)等方性を有し、同一の構成を有する第1および第2コア部材121、122を備える。第1および第2コア部材121、122は、それぞれ、例えば円板形状を有する円板部121a、122aの板面に、該円板部121a、122aと同径の外周面を有する円筒部121b、122bが連続して成る。コア12は、このような構成を有する第1および第2コア部材121、122が互いに前記各円筒部121b、122bの端面同士で重ね合わせられることによりコイル11を内部に収容するための空間を備えたものである。すなわち、コア12は、いわゆるポット型となっている。
なお、図4および図5に示す例では、コア12は、第1および第2コア部材121、122で構成されたが、これに限定されるものではなく、例えば、コア12は、コイル11を内包し得る内径を有する中空の円柱形状(円筒形状)である第11コア部材と、その外径が第11コア部材の内径よりも大きい円板である1組の第12および13コア部材とを備え、第12コア部材は、略隙間が生じないように、第11コア部材の一方端部に連結され、第13コア部材は、略隙間が生じないように、第11コア部材の他方端部に連結されて構成されてもよい。
このようなコア12は、例えば仕様等に応じた所定の磁気特性(透磁率)を有しており、上述のような所望の形状の成形容易性の観点から、軟磁性体粉末を形成したものであることが好ましい。このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3は、容易にコア12を形成することができ、その鉄損も低減することができる。さらに、コア12は、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであってもよい。軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合率比を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、コア12における前記所定の磁気特性をそれぞれ所望の磁気特性に容易に実現することが可能となる。
この軟磁性体粉末は、強磁性の金属粉末であり、より具体的には、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末(Fe-Al合金、Fe-Si合金、センダスト、パーマロイ等)およびアモルファス粉末、さらには、表面にリン酸系化成皮膜などの電気絶縁皮膜が形成された鉄粉等が挙げられる。これら軟磁性体粉末は、公知の手段、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば上記純鉄粉、鉄基合金粉末およびアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。
このような軟磁性体粉末を形成した圧粉コアであるコア12は、例えば、圧粉形成等の公知の常套手段によって形成することができる。
このようないわゆる圧粉コアを用いたノイズ低減用巻線素子1、3は、渦電流損を低減することができる。特に、ノイズ低減用巻線素子1、3が高周波駆動回路に用いられる場合には、このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3は、好適に渦電流損を低減することができる。
このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3は、例えば、次の工程によって作製可能である。
まず、図6(A)に示すように、所定の厚みを有するリボン状の複数の導体部材111a、112a、113aが絶縁材(図略)を挟んで重ね合わされ、図6(B)に示すように、これらが中心(軸芯)から所定の径だけ離間した位置から所定回数だけ巻き回される。これにより、中心に所定の径を有する円柱状の空芯部S1を備えたパンケーキ構造の空芯のコイル11が形成される。
一方、図6(C)に示すように、圧粉形成等によって形成された第1および第2コア部材121、122が、コイル11を挟み込むように各円筒部121b、122bの端面同士で重ね合わされる。これにより、図6(D)に示すような例えば円盤状のノイズ低減用巻線素子1、3が作成される。
このように構成されたノイズ低減用巻線素子1は、電源Vdとパワーコントロール装置PCのコンバータ部4との間の配線に介挿され、ノイズ低減用巻線素子3は、パワーコントロール装置PCのインバータ部5と3相誘導電動機Mとの間の配線に介挿される。このように電源Vdとパワーコントロール装置PCのコンバータ部4との間の配線にノイズ低減用巻線素子1を介挿することによって、パワーコントロール装置PCから電源Vd側への高調波ノイズを低減または除去することができるとともに、電源Vd側からパワーコントロール装置PCへの電圧や電流のスパイクやサージを低減または除去することができる。また、パワーコントロール装置PCのインバータ部5と3相誘導電動機Mとの間の配線にノイズ低減用巻線素子3を介挿することによって、ノイズを低減または除去して電圧波形および電流波形を改善し、負荷のパフォーマンスを改善することができる。
より具体的には、まず、ノイズ低減用巻線素子1の場合について説明すると、ノイズ低減用巻線素子1の入力端が電源Vdに接続され、ノイズ低減用巻線素子1の出力端がパワーコントロール装置PCの入力端(コンバータ部4の入力端)に接続されることでノイズ低減用巻線素子1の入力端がパワーコントロール装置PCの入力端(コンバータ部4の入力端)の代替入力端とされ(第1態様、第1構成)、図1および図2に示すように、ノイズ低減用巻線素子1は、筐体本体21(筐体2)と一体化される。より詳しくは、ノイズ低減用巻線素子1のコイル11におけるコイル111の入力側の一方端部Tm11が電源Vdの電源ラインに接続され、ノイズ低減用巻線素子1のコイル11におけるコイル111の出力側の他方端部Tm12がパワーコントロール装置PCのコンバータ部4における入力端となるチョークコイルL4の一方端に接続される。ノイズ低減用巻線素子1のコイル11におけるコイル113の入力側の一方端部Tm31が電源Vdの接地ラインに接続され、ノイズ低減用巻線素子1のコイル11におけるコイル113の出力側の他方端部Tm32がパワーコントロール装置PCのコンバータ部4における入力端の接地ラインに接続される。そして、ノイズ低減用巻線素子1のコイル11におけるコイル112の入力側の一方端部Tm21および出力側の他方端部Tm22は、それぞれ、接地される。そして、図2に示すように、ノイズ低減用巻線素子1は、そのコイル11の出力端が引き出されるコア12の面を、パワーコントロール装置PCの筐体2における筐体本体21と当接することで、筐体本体21(筐体2)と一体化される。放射ノイズをより低減するために、コア12の前記面は、筐体本体21と隙間無く当接、すなわち、密着していることが好ましい。この観点から、コア12の第2コア部材は、筐体本体21と一体成形されることが好ましい。あるいは、筐体本体21にノイズ低減用巻線素子1が嵌り込む凹部が形成され、前記凹部にノイズ低減用巻線素子1が嵌り込むことで、ノイズ低減用巻線素子1は、筐体本体21(筐体2)と一体化されてもよい。さらに、図2に示すように、ノイズ低減用巻線素子1は、その軸線が筐体本体21(筐体2)の軸線と一致する位置で、筐体本体21と一体化されている。この結果、ノイズ低減用巻線素子1は、その軸線が第1および第2バスバー22、23の軸線とも一致することになる。
次に、ノイズ低減用巻線素子3の場合について説明すると、ノイズ低減用巻線素子3の入力端がパワーコントロール装置PCの出力端(インバータ部5の出力端)に接続されることでノイズ低減用巻線素子3の出力端がパワーコントロール装置PCの出力端(インバータ部5の出力端)の代替出力端とされ(第2態様、第2構成)、ノイズ低減用巻線素子3の出力端が3相誘導電動機Mの入力端に接続され、図1および図2に示すように、ノイズ低減用巻線素子3は、筐体本体21(筐体2)と一体化される。より詳しくは、ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル111の入力側の一方端部Tm11がU相用の出力用バスバー25Uに接続され、ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル111の出力側の他方端部Tm12が3相誘導電動機MのU相の入力端に接続される。ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル112の入力側の一方端部Tm21がV相用の出力用バスバー25Vに接続され、ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル112の出力側の他方端部Tm22が3相誘導電動機MのV相の入力端に接続される。そして、ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル113の入力側の一方端部Tm31がW相用の出力用バスバー25Wに接続され、ノイズ低減用巻線素子3のコイル11におけるコイル113の出力側の他方端部Tm32が3相誘導電動機MのW相の入力端に接続される。そして、ノイズ低減用巻線素子3は、上述したノイズ低減用巻線素子1と同様の種々の態様のうちのいずれかで、筐体本体21(筐体2)と一体化される。さらに、図2に示すように、ノイズ低減用巻線素子3は、その軸線が筐体本体21(筐体2)の軸線と一致する位置で、筐体本体21と一体化されている。この結果、ノイズ低減用巻線素子3は、その軸線が第1および第2バスバー22、23の軸線とも一致することになる。
このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3では、コイル11が帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向がコイル11の軸方向に沿うように絶縁材(図略)を挟んで巻回することによって構成されるので、各ターンの導体部材が絶縁材を介した1ターン内側の導体部材および絶縁材を介した1ターン外側の導体部材との間でコンデンサを形成するから、コイル11自体が容量性を備えることができる。なお、このコイル11に形成されるコンデンサは、図1では、符号C11、C12、C31、C32で示されている。このため、このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3は、単独でL成分およびC成分を備えることができ、好適にLCフィルタを単独で構成することができる。したがって、このような構成のノイズ低減用巻線素子1、3は、コンデンサが別途に不要となり、部品点数を低減することが可能となる。そして、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PC(インバータ部5)は、上述の構成のノイズ低減用巻線素子1、3を用いるので、インバータによって生じるノイズを低減することができ、部品点数の低減も可能となる。
ここで、このような帯状の導体部材を共巻きしたノイズ低減用巻線素子におけるノイズ低減効果の性能試験結果について説明する。図7は、ノイズ低減用巻線素子の性能試験を説明するための図である。図7(A)は、性能試験に用いたノイズ低減用巻線素子の斜視図であり、図7(B)は、性能試験に用いた回路構成を説明するための図である。図8は、ノイズ低減用巻線素子の性能試験の結果を示す図である。図8(A)は、性能試験の結果を示すグラフであり、図8(B)は、性能試験の結果をまとめた表である。
この性能試験には、図7(A)に示すように、3枚の帯状の導体部材を共巻きしたノイズ低減用巻線素子が用いられた。そして、この性能試験では、図7(B)に示すように、電源として6.6VのLi-Fe電池が用いられ、インバータとして16kHzのPWMインバータ(TAMIYA製DCブラシレスモータ用スピードコントローラ;ESC01)が用いられ、負荷のモータとしてDCブラシレスモータ(Keyence製;LUXON KG)が用いられ、測定器としてパワーアナライザ(横河電機製PZ4000)が用いられた。Li-Fe電池は、PWMインバータおよびノイズ低減用巻線素子を介してDCブラシレスモータに接続されて、その電力が供給され、DCブラシレスモータの出力軸には、負荷として所定の重さの円板部材が取り付けられた。そして、ノイズ低減用巻線素子の出力端とDCブラシレスモータの入力端との接続点でパワーアナライザによって諸量が測定された。
その結果は、図8(A)および図8(B)に示す通りである。図8(A)には、上述のノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に無い場合における電流および電圧の測定結果(紙面左側)と、上述のノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に有る場合における電流および電圧の測定結果(紙面右側)とが示されている。図8(A)において、横軸は、経過時間を示し、その縦軸は、レベルを示す。図8(A)の左右のグラフを較べてみると分かるように、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に有る場合の波形は、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に無い場合の波形に較べて、粗くなっており、ノイズが低減されていることがわかる。また、図8(B)には、上述のノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に無い場合における最大回転速度および力率の測定結果(上段)と、上述のノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に有る場合における最大回転速度および力率の測定結果(下段)とが示されている。図8(B)の上下段の数値を較べて見ると分かるように、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に有る場合の最大回転速度は、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に無い場合の最大回転速度に較べて、大きく(速く)なっており、そして、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に有る場合の力率は、ノイズ低減用巻線素子が性能試験の構成に無い場合の力率に較べて、大きくなっており、改善されている。
このようにノイズ低減用巻線素子を用いることによって、PWMインバータからDCブラシレスモータへ流れるノイズが低減され、DCブラシレスモータのパフォーマンスが改善される。
一方、インバータを含む回路は、従来技術で説明したように、伝導ノイズ、誘導ノイズおよび放射ノイズのインバータノイズが発生する。このインバータノイズを低減するために、様々な対策が採用されるが、入力端子や出力端子に通常のコネクタを用いると、インバータを含む回路を収納した筐体内を飛び回る放射ノイズは、入力端子や出力端子から漏れ出したり、あるいは、入力端子や出力端子を取り付けるために筐体に設けられた貫通孔に生じる入力端子や出力端子と筐体との間に生じる隙間から漏れ出したりしてしまう。
ここで、本実施形態では、ノイズ低減用巻線素子1、3は、上述の第1態様および第2態様とされ、しかも筐体本体21(筐体2)と一体化されているので、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、筐体2から通常漏れ出る放射ノイズを効果的に低減することができる。
そして、本実施形態における筐体2およびパワーコントロール装置PC(インバータ部5)は、上述したように、筐体本体21(筐体2)は、筒形状であり、該筐体本体21(筐体2)の軸線と同軸で配置され、該筐体本体21(筐体2)の前記軸線の方向に延びる、第1および第2バスバー22、23を備えている。
インバータ装置において、いわゆるバスバーの配線インダクタンスが大きいと、直流交流変換の際のスイッチング動作における電流変化によって発生するサージ電圧が前記配線インダクタンスに比例して大きくなるため、その対策が望まれる。例えば、特開2007-236044号公報には、バスバーの配線インダクタンスを低減させるインバータモジュールが提案されている。このインバータモジュールは、第1のバスバーと、前記第1のバスバーに近接して平行に並置されている第2のバスバーと、前記第1のバスバーと前記第2のバスバーのそれぞれに接続された少なくとも一対の電力半導体装置と、を備えたインバータブリッジモジュールであって、前記電力半導体装置は、第1ないし第3の3個の主端子を備え、これらのうちの第1および第2主端子が第1の側面から引き出されており、前記一対の電力半導体装置は、それぞれ前記第1のバスバー又は第2のバスバーに対してその前記第1の側面が対向するように配置されているものである。このような構成のインバータモジュールでは、容量を増やそうとすると、前記第1のバスバーおよび前記第2のバスバーを延長するか、または、このような構成のインバータモジュールを複数用意して各インバータモジュールの前記第1のバスバー同士を配線で連結するとともに前記第2のバスバー同士を配線で連結する必要があり、いずれの場合でも配線長が長くなって配線インダクタンスが増加してしまう。
一方、本実施形態における筐体2およびパワーコントロール装置PCでは、上述の構成によって、筒形状の筐体本体21(筐体2)の周壁と第1および第2バスバー22、23の間にコンバータ部4およびインバータ部5の回路部品を配置するスペース(空間)を確保することができ、上述のように配置可能であるから、このスペースにおいて、コンバータ部4およびインバータ部5の回路部品を第1および第2バスバー22、23の周方向に上述のように配置して接続することで、コンバータ部4およびインバータ部5を構成する各回路部品を第1および第2バスバー22、23によって最短距離で接続することができる。しかも、パワーコントロール装置PCの容量を増加する場合でも、第1および第2バスバー22、23の径を大きくすることで、この容量の増加に対応して増加した回路部品の配置スペースを確保することができ、第1および第2バスバー22、23の軸方向の長さを変える必要がなく、前記最短距離を略維持することができる。このため、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、コンバータ部4およびインバータ部5の回路部品を繋ぐ配線長をより短くすることができ、配線インダクタンスを低減することができる。
さらに、本実施形態では、ノイズ低減用巻線素子1、3と第1および第2バスバー22、23とは、それらの各軸線が筒形状の筐体本体21(筐体2)の軸線と一致するように配置されている。この結果、ノイズ低減用巻線素子1の軸線、第1および第2バスバー22、23の各軸線およびノイズ低減用巻線素子3の軸線は、互いに一致するようになる。このため、代替入力端となるノイズ低減用巻線素子1の入力端と、代替出力端となるノイズ低減用巻線素子3の出力端とは、略一直線上に配置されることなり、その間を上述の二重円筒型の第1および第2バスバー22、23によって橋渡す構造となる。したがって、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCでは、前記代替入力端と前記代替出力端との間が最短距離で結ばれ、これら間の配線インダクタンスも低減することができる。
また、本実施形態では、第1および第2バスバー22、23は、それぞれ、周方向に複数の分岐部を備えている。このため、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、第1および第2バスバー22、23から、コンバータ部4やインバータ部5を構成する回路部品への給電路を最短距離で簡素に構成することができ、したがって、これらの配線インダクタンスを低減することができる。
また、本実施形態では、搭載用部材24aには、流体を流すための流路LPaがその内部に形成されている。このため、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、例えば水冷等のいわゆる液体冷却を行うことができ、コンバータ部4およびインバータ部5を効果的に冷却することが可能となる。
また、本実施形態では、搭載用部材24aは、複数、図2に示す例では4枚であって、軸方向に積層されている。このため、このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、搭載用部材24aが複数であるので、容量の増加に対応することができ、そして、搭載用部材24aが軸方向に積層されているので、コンパクト化が可能となる。
なお、上述のパワーコントロール装置PCでは、搭載用部材24aは、搭載用部材24aの熱を効率よく筐体本体21へ熱伝導するべく、第1態様として、その外周端部が筐体本体21の周壁に内周面で当接されたが、他の態様が用いられてもよい。
図9は、実施形態のパワーコントロール装置における搭載用部材の他の態様として、搭載用部材の第2態様を示す縦断面図である。図10は、実施形態のパワーコントロール装置における搭載用部材の他の態様として、搭載用部材の第3態様を示す縦断面図である。図11は、実施形態のパワーコントロール装置における搭載用部材の他の態様として、搭載用部材の第4態様を示す縦断面図である。
第2態様の搭載用部材24bは、図9に示すように、載置部241bと、外周壁部242bとを備えている。外周壁部242bは、比較的底高の円筒形状であり、筐体2の周面の一部となる。載置部241bは、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22、23を挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状であり、その外周端部が円筒形状の外周壁部242bの周壁に内周面で連結されており、外周壁部242bと一体化されている。このように載置部241bが外周壁部242bと一体化され、しかも外周壁部242bが筐体本体21の周面の一部を構成するため、このような構成の搭載用部材24bは、回路部品で生じた熱が載置部241bを介して外周壁部242bへ熱伝導し外周壁部242bから外部へ前記熱をより効率よく放熱することができる。そして、外周壁部242bの円筒形状の両端面は、それぞれ、同じ方向に傾いた、大略テーパ状となっており、より詳しくは、このテーパ状の両端部には、径方向と平行な平行面が形成されている。このため、複数の搭載用部材24bを軸方向に積層する場合に、位置ずれを生じることなく、複数の搭載用部材24bが軸方向に積層される。また、載置部241b内には、搭載用部材24aと同様な流路LPaが形成されており、液冷することもできる。
また、第3態様の搭載用部材24cは、図10に示すように、載置部241cと、外周壁部242cと、放熱フィン243cとを備えている。外周壁部242cは、比較的底高の円筒形状であり、筐体2の周面の一部となる。載置部241cは、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22、23を挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状であり、その外周端部が円筒形状の外周壁部242cの周壁に内周面で連結されており、外周壁部242cと一体化されている。そして、放熱フィン243cは、板状の環形状(ドーナツ形状)であり、その内周端部が円筒形状の外周壁部242cの周壁に外周面で連結されており、外周壁部242cと一体化されている。このように載置部241cが外周壁部242cと一体化され、しかも外周壁部242cが筐体2の周面の一部を構成し、さらに外周壁部242cの外周面に放熱フィン243cを備えるため、このような構成の搭載用部材24cは、回路部品で生じた熱が載置部241cを介して外周壁部242cへ熱伝導し外周壁部242cおよび放熱フィン243cから外部へ前記熱をより効率よく放熱することができる。そして、外周壁部242cの円筒形状の両端面は、それぞれ、同じ方向に傾いた、大略テーパ状となっており、より詳しくは、このテーパ状の両端部には、径方向と平行な平行面が形成されている。このため、複数の搭載用部材24cを軸方向に積層する場合に、位置ずれを生じることなく、複数の搭載用部材24cが軸方向に積層される。
また、第4態様の搭載用部材24dは、図11に示すように、載置部241dと、外周壁部242dと、放熱フィン243dと、熱伝導路部244dとを備えている。外周壁部242dは、比較的底高の円筒形状であり、筐体2の周面の一部となる。載置部241dは、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22、23を挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状であり、その外周端部が円筒形状の外周壁部242dの周壁に内周面で連結されており、外周壁部242dと一体化されている。そして、放熱フィン243dは、板状の環形状(ドーナツ形状)であり、その内周端部が円筒形状の外周壁部242dの周壁に外周面で連結されており、外周壁部242dと一体化されている。さらに、熱伝導路部244dは、載置部241d、外周壁部242dおよび放熱フィン243dを形成する各材料の熱伝導性より良好な熱伝導性を持った材料、例えば純銅や純アルミニウムまたはそれらの低濃度合金等の良熱伝導性の材料で形成されおり、載置部241d、外周壁部242dおよび放熱フィン243dの各内部を、載置部241dから外周壁部242dを介して放熱フィン243dまでに亘って配置されている。このような熱伝導路部244dは、中心に貫通開口を形成した円板形状であってもよく、また、径方向に延びる複数の線形状であってもよい。このように載置部241dが外周壁部242dと一体化され、しかも外周壁部242dが筐体2の周面の一部を構成し、さらに外周壁部242dの外周面に放熱フィン243dを備えるため、このような構成の搭載用部材24dは、回路部品で生じた熱が載置部241dを介して外周壁部242dへ熱伝導し外周壁部242dおよび放熱フィン243dから外部へ前記熱をより効率よく放熱することができる。そして、この搭載用部材24dは、これら載置部241d、外周壁部242dおよび放熱フィン243dの各内部を、載置部241dから外周壁部242dを介して放熱フィン243dに至る熱伝導路部244dをさらに有しているので、このような構成の搭載用部材24dは、搭載部241dの熱を効率よく外周壁部242dおよび放熱フィン243dへ熱伝導し、さらにより効率よく外部へ放熱することができる。そして、外周壁部242dの円筒形状の両端面は、それぞれ、同じ方向に傾いた、大略テーパ状となっており、より詳しくは、このテーパ状の両端部には、径方向と平行な平行面が形成されている。このため、複数の搭載用部材24dを軸方向に積層する場合に、位置ずれを生じることなく、複数の搭載用部材24dが軸方向に積層される。
また、上述の筐体2およびパワーコントロール装置PC(第1ないし第4態様の搭載用部材24a~24dの場合を含む)において、前記筐体2は、外部から流体を内部へ導入する流体導入部と、前記内部から前記流体を前記外部へ導出する流体導出部とをさらに備えてもよい。このような構成のパワーコントロール装置PCは、前記流体導入部および前記流体導出部を備えるので筐体内に流体を流通させることができるから、前記流体によってインバータ用筐体およびインバータ装置を冷却することができる。
このような構成のパワーコントロール装置PCについて、より具体的に説明する。図12は、他の第1態様におけるパワーコントロール装置の構造的な概略構成を示す縦断面図である。図13は、他の第2態様におけるパワーコントロール装置の構造的な概略構成を示す縦断面図である。
他の第1態様におけるパワーコントロール装置PCaは、図12に示すように、ノイズ低減用巻線素子1aと、筐体2eと、ノイズ低減用巻線素子3と、コンバータ部4と、インバータ部5とを備え、さらに、流体導入部6と流体導出部7とを備えている。このパワーコントロール装置PCaにおけるノイズ低減用巻線素子3、コンバータ部4およびインバータ部5は、それぞれ、図1ないし図3に示す上述のパワーコントロール装置PCにおけるノイズ低減用巻線素子3、コンバータ部4およびインバータ部5と同様であるので、その説明を省略する。
また、このパワーコントロール装置PCaにおけるノイズ低減用巻線素子1aは、図12に示すように、流体導入部6がそのコイル11の芯部およびコア12の中心部を軸方向に沿って挿通されている点を除き、図1ないし図3に示す上述のパワーコントロール装置PCにおけるノイズ低減用巻線素子1と同様であるので、その説明を省略する。
そして、これらノイズ低減用巻線素子1a、3は、筐体2に配置されるノイズ低減用巻線素子1、3と同様に、筐体2eに配置される。
流体導入部6は、中空の円柱部材(円筒部材)または中空の多角柱部材で形成され、筐体2eの外部から流体を筐体2eの内部へ導入するための部材である。流体導入部6は、本実施形態では、その一方端が外部に臨むとともにその他方端が筐体2eの内部に臨むように、ノイズ低減用巻線素子1に上述したように挿通されるとともに筐体2eの蓋体211を挿通するように、配設される。
筐体2eは、図1ないし図3に示す上述の筐体2と同様に、これらコンバータ部4およびインバータ部5を収納する部材である。より具体的には、図12に示すように、筐体2eは、有底有蓋の筒形状であり、蓋体(底体)211と、1または複数の第5態様の搭載用部材24eと、底体(蓋体)212と、筐体2e内に配置される第1および第2バスバー22a、23aとを備えている。
第5態様の搭載用部材24eは、図12に示すように、載置部241eと、外周壁部242eとを備えている。外周壁部242eは、比較的底高の円筒形状であり、筐体2eの周面の一部となる。載置部241eは、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22a、23aを挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状であり、その外周端部が円筒形状の外周壁部242eの周壁に内周面で連結されており、外周壁部242eと一体化されている。そして、この円板形状の載置部241eには、外周壁部242eに連結される近傍に、一方主面から他方主面へ流体を流すための第2流路LPbが形成されている。第2流路LPbは、1または複数形成される。例えば、本実施形態では、第2流路LPbは、周方向に沿って適宜な間隔で複数、形成されている。このように第2流路LPbが形成されているので、搭載用部材24eの一方主面から他方主面へ流体を流通させることができるから、より効果的に流体による冷却を行うことができる。また、外周壁部242eの円筒形状の両端面は、それぞれ、同じ方向に傾いた、大略テーパ状となっており、より詳しくは、このテーパ状の両端部には、径方向と平行な平行面(軸方向に垂直な面)が形成されている。すなわち、図12に示す第5態様の搭載用部材24eは、図9に示す第2態様の搭載用部材24bにおける流路LPaに代え、第2流路LPbを備える点を除き、第2態様の搭載用部材24bと同様である。
蓋体(底体)211は、1つの搭載用部材24eまたは軸方向に沿って積層された複数の搭載用部材24eから形成される筐体本体の一方端を閉塞する部材である。蓋体(底体)211は、例えば、本実施形態では、円板形状の蓋体(底体)本体と、前記蓋体(底体)本体の周縁に沿って立設され、搭載用部材24eと連結するための連結円筒体とを備えている。連結円筒体の端面は、搭載用部材24eと密着させて連結するために、搭載用部材24eと同様に、テーパ状に形成されている。
同様に、底体(蓋体)212は、1つの搭載用部材24eまたは軸方向に沿って積層された複数の搭載用部材24eから形成される筐体本体の他方端を閉塞する部材である。底体(蓋体)212は、例えば、本実施形態では、円板形状の底体(蓋体)本体と、前記底体(蓋体)本体の周縁に沿って立設され、搭載用部材24eと連結するための連結円筒体とを備えている。連結円筒体の端面は、搭載用部材24eと密着させて連結するために、搭載用部材24eと同様に、テーパ状に形成されている。そして、底体(蓋体)212の前記底体(蓋体)本体には、流体導出部7が軸方向に沿って挿通されている。
流体導出部7は、中空の円柱部材(円筒部材)または空中の多角柱部材で形成され、筐体2eの内部から流体を筐体2eの外部へ導出するための部材である。流体導出部7は、本実施形態では、その一方端が外部に臨むとともにその他方端が筐体2eの内部に臨むように、筐体2eの前記底体(蓋体)212を挿通するように、配設される。流体導出部7は、1または複数、筐体2eの前記底体(蓋体)212を挿通される。例えば、本実施形態では、流体導出部7は、前記底体(蓋体)本体の周辺領域に、周方向に沿って適宜な間隔で複数、筐体2eの前記底体(蓋体)212を挿通されている。
この筐体2eおよびパワーコントロール装置PCaにおける第1および第2バスバー22a、23aは、それぞれ、第3流路LPc、第4流路LPdを備える点を除き、図2および図3に示す筐体2およびパワーコントロール装置PCにおける第1および第2バスバー22、23と同様であるので、前記相違点のみを以下に説明し、同じ点の説明は、省略する。
第1バスバー22aの第3流路LPcは、径方向に沿って貫通され、第1バスバー22aの内部とその外部との間で流体を流通可能にするための貫通開口である。第1バスバー22aの第3流路LPcは、複数形成されている。第1バスバー22aの第3流路LPcは、周方向に沿って適宜な間隔を空けて複数形成されており、そして、このような周方向に複数形成された第3流路LPcは、各層に流体を分流するために、軸方向に沿って適宜な間隔を空けて複数段形成されている。
第2バスバー23aの第4流路LPdは、径方向に沿って貫通され、第2バスバー23aの内部とその外部との間で流体を流通可能にするための貫通開口である。第2バスバー23aの第4流路LPdは、複数形成されている。第2バスバー23aの第4流路LPdは、周方向に沿って適宜な間隔を空けて複数形成されており、そして、このような周方向に複数形成された第4流路LPdは、各層に流体を分流するために、軸方向に沿って適宜な間隔を空けて複数段形成されている。
そして、本実施形態では、流体が流れやすくなるように、第3流路LPcと第4流路LLdとは、径方向で互いに一致するように、形成されている。なお、第3流路LPcと第4流路LPdとは、径方向でずれて形成されてもよい。
図12に示す筐体2eおよびパワーコントロール装置PCaでは、例えば冷媒として機能する流体が流体導入部6によって外部から筐体2e内に導入される。この導入された流体は、筐体2e内を流通する。この際に、流体は、パワーコントロール装置PCaで発生した熱、主に回路部品で発生した熱を吸収する。そして、流体は、流体導出部7によって筐体2e内から外部へ導出される。
より具体的には、流体導入部6によって導入された流体は、1層目の搭載用部材24eの載置部241eに沿って、その中央から周縁へ流れ、第2流路LPbを介して次層の搭載用部材24eへ流れ、各層の第2流路LPbを介して流体導出部7へ流れる。そして、流体導入部6によって導入された前記流体は、第2バスバー23a内を流れ、その第4流路LPdおよび第1バスバー22aの第3流路LPcを介して、各層の搭載用部材24eの載置部241eに沿って、その中央から周縁へ流れ、第2流路LPbを介して次層の搭載用部材24eへ流れ、各層の第2流路LPbを介して流体導出部7へ流れる。本実施形態では、第2ないし第4流路LPb~LPdを備えるので、流体導入部6によって内部に導入された流体は、筐体2e内全体を円滑に流れ、流体導出部7によって外部へ導出される。このため、このような構成の筐体2eおよびパワーコントロール装置PCaは、冷媒として機能する前記流体を実装空間に直接流通させることに適しており、前記流体によって全体を均一に効果的に直接冷却される。また、このような構成の筐体2eおよびパワーコントロール装置PCaは、密封性に優れているため、前記流体の漏洩を低減することができる。
このような冷媒として機能する前記流体は、筐体2eや回路部品を腐食させないことが好ましく、また導電性がないことが好ましく、また流動性がよいことが好ましく、また吸湿性がないことが好ましく、また変性し難いことが好ましく、また引火性が無いことが好ましい。このような冷媒として機能する前記流体は、例えば、フッ素化合物系の液体(例えばフロリナート(住友スリーエム(株)の登録商標)、ガルデン(ソルベイソレクシス(株)の登録商標)、フロン等)やシリコンオイル等の絶縁性オイル、窒素(N2)ガス、および、二酸化炭素(CO2)ガス等を挙げることができる。
また、他の第2態様におけるパワーコントロール装置PCbは、図13に示すように、ノイズ低減用巻線素子1aと、筐体2fと、ノイズ低減用巻線素子3と、コンバータ部4と、インバータ部5とを備え、さらに、流体導入部6と流体導出部7とを備えている。そして、筐体2fは、図13に示すように、有底有蓋の筒形状であり、蓋体(底体)211と、1または複数の第6態様の搭載用部材24fと、底体(蓋体)212と、筐体2f内に配置される第1および第2バスバー22a、23aとを備えている。
すなわち、第2態様におけるパワーコントロール装置PCbは、第1態様のパワーコントロール装置PCaにおける筐体2eに代え、筐体2fを用いる点を除き、第1態様のパワーコントロール装置PCaと同様であるので、その説明を省略する。そして、第2態様における筐体2fは、第1態様における第5態様の搭載用部材24eに代え、第6態様の搭載用部材24fを用いる点を除き、他の第1態様の筐体2eと同様であるので、その説明を省略する。
第6態様の搭載用部材24fは、図13に示すように、載置部241fと、外周壁部242fとを備えている。外周壁部242fは、比較的底高の円筒形状であり、筐体2fの周面の一部となる。載置部241fは、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22a、23aを挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した円板形状であり、その外周端部が円筒形状の外周壁部242fの周壁に内周面で連結されている。そして、この円板形状の載置部241fは、メッシュ(金網)部材で形成されている。このようにメッシュ(金網)部材で形成されることにより、載置部241fには、一方主面から他方主面へ流体を流すための第2流路が形成される。なお、載置部241fは、一方主面から他方主面へ連通する流路を持つ多孔質部材であってもよい。また、外周壁部242fの円筒形状の両端面は、それぞれ、同じ方向に傾いた、大略テーパ状となっており、より詳しくは、このテーパ状の両端部には、径方向と平行な平行面(軸方向に垂直な面)が形成されている。すなわち、図13に示す第6態様の搭載用部材24fは、図12に示す第5態様の搭載用部材24eにおける載置部241eに代え、メッシュ部材で形成された載置部241fを備える点を除き、第5態様の搭載用部材24eと同様である。
このような構成の第2態様の筐体2fおよびパワーコントロール装置PCbによっても、第1態様の筐体2eおよびパワーコントロール装置PCaと同様の作用効果を奏する。そして、このような構成の第2態様の筐体2fおよびパワーコントロール装置PCbは、載置部241fがメッシュ部材で形成されているので、載置部241fの熱膨張率と載置部241fに接着固定される回路部品の熱膨張率との差によって生じる熱応力をメッシュ部材で吸収することができる。
なお、上述では、図9に示す第2態様の搭載用部材24bに対し、第2流路LPbが設けられたり、メッシュ部材で形成された載置部241fが設けられたりしたが、図10に示す第3態様の搭載用部材24cおよび図11に示す第4態様の搭載用部材24dに対し、第2流路LPbが設けられたり、メッシュ部材で形成された載置部241fが設けられたりしてもよい。
また、上述において、より放熱性を向上させる観点から、放熱フィンが回路部品に配置されてもよい。このような放熱フィンは、流体の流れを阻害しないように、その長尺方向が流体の流れる方向に沿うように、配置されることが好ましい。
また、上述の第1ないし第5態様の搭載用部材24a~24eには、該搭載用部材24a~24eに温度分布が生じた場合に高温側から低温側へ伸びるスリット状の切り欠き部が形成されてもよい。このような構成の筐体2およびパワーコントロール装置PCは、搭載用部材24a~24eにスリット状の切り欠き部が形成されているので、搭載用部材24a~24eが熱膨張により膨張した場合でもその膨張分が前記切り欠き部で吸収されるから、搭載面に垂直な方向における搭載用部材24a~24eの歪みを低減することができる。
このような構成の第7態様の搭載用部材24gについて、より具体的に説明する。図14は、実施形態のパワーコントロール装置における搭載用部材の他の態様として、搭載用部材の第7態様を示す横断面図である。図15は、熱膨張により搭載用部材に生じる歪みのシミュレーション結果を示す図である。
第7態様の搭載用部材24gは、コンバータ部4およびインバータ部5を構成する回路部品を搭載するための部材であり、図14に示すように、搭載用部材24aと同様の、中心に第1および第2バスバー22、22a;23、23aを挿通するための貫通孔(貫通開口)を形成した六角形状の板状体である。そして、搭載用部材24gには、第1および第2バスバー22、22a;23、23aで生じる抵抗加熱によるジュール熱や、搭載された回路部品の発熱によって、該搭載用部材24gに温度分布が生じた場合に、高温側から低温側へ伸びるスリット状の切り欠き部8が1または複数形成される。
より具体的には、図14に示すように、第1および第2バスバー22、22a;23、23aを挿通するための前記貫通孔は、軸方向から平面視した場合に三角形形状であり、前記スリット状の切り欠き部8は、前記貫通孔の前記三角形における各頂点から各辺方向に沿って、3個形成されている。これら3個の切り欠き部8は、切り欠き部8の起点において、貫通孔の中心点から伸びる径方向と所定の角度で交差するように形成されており、したがって、これら3個の切り欠き部8は、旋回するように放射状に形成されている。切り欠き部8の幅は、想定される温度における熱膨張よりも大きくなるように設定される。このような構造の搭載用部材24gでは、前記貫通孔を挿通する第1および第2バスバー22、22a;23、23aで生じる抵抗加熱によるジュール熱や、搭載された回路部品の発熱によって、搭載用部材24gは、加熱される。
このような切り欠き部8の効果を検証するために、切り欠き部8の有り無しでシミュレーション(数値実験)が行われた。このシミュレーションは、アルミニウムで形成された、厚さ10mmの、冷却用の水管の無い搭載用部材24g、24hに対し、第1および第2バスバー22、22a;23、23aとして発熱量500Wの熱源が前記貫通孔内に配置され、搭載用部材24g、24hの周縁の温度が0度に拘束される場合について、行われた。搭載用部材24hは、切り欠き部8が形成されていない比較例である。
発熱量500Wによって加熱されると、搭載用部材24hは、熱膨張し、図15(C)、(D)に示すように、搭載用部材24hには、搭載面に垂直な方向に歪みが生じる。搭載用部材24hの貫通孔付近では、上下方向(Z方向)に最大30μmの歪みが生じている。しかしながら、図14に示すような切り欠き部8が形成されている搭載用部材24gでは、前記加熱によって熱膨張が生じても、その熱膨張分が切り欠き部8で吸収されるから、図15(A)、(B)に示すように、搭載面に垂直な方向における搭載用部材24gの歪みを低減することができる。搭載用部材24gの貫通孔付近における、上下方向(Z方向)の歪みは、16μmであり、低減している。
なお、スリット状の切り欠き部8は、高温側から低温側へ向かうに従ってその幅が徐々に狭くなるくさび形であってもよい。このようなくさび形の切り欠き部8は、等幅の場合に比較して、その剛性の低減を抑制することができる。
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
一態様にかかるノイズ低減用巻線素子は、高周波ノイズを低減するためのノイズ低減用巻線素子であって、コイルと、前記コイルによって生じた磁束を通すとともに、前記コイルを収納するコアとを備え、前記コイルは、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成される。
このような構成のノイズ低減用巻線素子では、コイルが帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成されるので、コイル自体が静電容量性を備えることができる。このように、コイルに沿って静電容量が存在すると、高い周波数成分のノイズが効果的に低減される。従来のように、コイルの上流側または下流側に、別単体のコンデンサを外付け実装した場合には、その実装配線部分から高周波成分ノイズが電磁誘導的に容易に漏洩してしまう。ここでコイルの帯状導体部の間に挟む絶縁性樹脂フィルムとして、例えば、様々な誘電率で生成され得る、高誘電率のフィラーを含有した高誘電率のフィルムを使うことによって、所望のカットオフ周波数(fc=√(LC)/2π)が得られる。したがって、このような構成のノイズ低減用巻線素子は、単独でLCフィルタを構成することができ、コンデンサが別途に不要となる。したがって、このような構成のノイズ低減用巻線素子は、部品点数を低減することが可能となる。
また、他の一態様では、上述のノイズ低減用巻線素子において、前記コアは、磁気的に等方性を有し、軟磁性体粉末を形成した圧粉コアである。
このような構成のノイズ低減用巻線素子は、いわゆる圧粉コアを用いるので、渦電流損を低減することができる。特に、ノイズ低減用巻線素子が高周波駆動回路に用いられる場合には、このような構成のノイズ低減用巻線素子は、好適に渦電流損を低減することができる。
また、他の一態様にかかるインバータ用筐体は、直流電力を交流電力へ変換するインバータ部を含む回路を収納するための筐体と、これら上述のいずれかのノイズ低減用巻線素子とを備え、前記ノイズ低減用巻線素子は、該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の入力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の入力端の代替入力端とされる第1態様、および、該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の出力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の出力端の代替出力端とされる第2態様、のうちの少なくとも一方の態様とされ、前記筐体と一体化されている。また、他の一態様にかかるインバータ装置は、直流電力を交流電力へ変換するインバータ部を含む回路と、前記回路を収納する筐体と、これら上述のいずれかのノイズ低減用巻線素子とを備え、前記ノイズ低減用巻線素子は、該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の入力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の入力端の代替入力端とされる第1態様、および、該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の出力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の出力端の代替出力端とされる第2態様、のうちの少なくとも一方の態様とされ、前記筐体と一体化されている。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、これら上述のいずれかのノイズ低減用巻線素子を用いるので、部品点数の低減が可能となる。そして、このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置では、ノイズ低減用巻線素子が、該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の入力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の入力端の代替入力端とされる第1態様、および、該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の出力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の出力端の代替出力端とされる第2態様、のうちの少なくとも一方の態様とされるとともに、ノイズ低減用巻線素子が、前記筐体と一体化されているので、このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、インバータによって生じるノイズを低減することができ、特に前記筐体から漏れ出る放射ノイズを効果的に低減することができる。
また、他の一態様では、上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記筐体は、外部から流体を内部へ導入する流体導入部と、前記内部から前記流体を前記外部へ導出する流体導出部とを備える。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、流体導入部および流体導出部を備えるので筐体内に流体を流通させることができるから、前記流体によってインバータ用筐体およびインバータ装置を冷却することができる。
また、他の一態様では、上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記筐体は、筒形状であり、該筐体の軸線と同軸で配置され、該筐体の前記軸線の方向に延びる、中実または中空の柱形状の第1および第2給電用バスバーをさらに備える。
インバータ装置において、いわゆるバスバーの配線インダクタンスが大きいと、直流交流変換の際のスイッチング動作における電流変化によって発生するサージ電圧がインバータ回路に局所的に発生し、その電圧は、前記配線インダクタンスに比例して大きくなるため、その低減または緩和の対策が望まれる。このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置では、筒形状の前記筐体の周壁と前記第1および第2給電用バスバーとの間に、前記回路を構成する各回路部品を配置するためのスペース(空間)を確保することができるから、このスペースにおいて、前記回路の各回路部品を前記第1および第2給電用バスバーの周方向に配置して接続することで、前記回路の各回路部品を第1および第2給電用バスバーによって最短距離で接続することができる。このため、このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、前記回路の各回路部品を繋ぐ配線長をより短くすることができ、配線インダクタンスを低減することができる。
また、他の一態様では、上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記第1および第2給電用バスバーは、それぞれ、周方向に複数の分岐部を備えている。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、前記第1および第2給電用バスバーから、前記回路を構成する各回路部品への給電路を最短距離で構成することができる。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、前記搭載用部材は、前記筐体の周面の一部を構成している。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、搭載用部材によって前記回路の回路部品を容易に搭載することができ、この搭載用部材が筐体の周面の一部を構成していることで、前記回路によって生じた熱を搭載用部材を介して効率よく筐体外へ放熱することができる。なお、前記所定形状は、前記板状の搭載用部材を平面視した場合の形状であり、例えば多角形や円形等である。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材は、流体を流すための第1流路が内部に形成されている。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、搭載用部材の内部に第1流路が形成されているので、例えば水冷等のいわゆる液体冷却を行うことができる。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、前記搭載用部材は、一方主面から他方主面へ流体を流すための第2流路が形成されている。そして、前記第2流路を形成するために、前記搭載用部材は、メッシュ部材(金網部材)で形成されることが好ましい。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、第2流路が形成されているので、搭載用部材の一方主面から他方主面へ流体を流通させることができるから、より効果的に流体による冷却を行うことができる。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材には、該搭載用部材に温度分布が生じた場合に高温側から低温側へ伸びるスリット状の切り欠き部が形成されている。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、搭載用部材にスリット状の切り欠き部が形成されているので、搭載用部材が熱膨張により膨張した場合でもその膨張分が前記切り欠き部で吸収されるから、搭載面に垂直な方向における搭載用部材の歪みを低減することができる。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材を挟み、その片面に第1バスバー(例えばアノード側)から給電されるスイッチング素子と、その裏面に第2バスバー(カソード側)から給電されるスイッチング素子とが、同じ位置関係で装着されることで、それらの出力端子が前記第1および第2給電用バスバーに近接する中央部において、軸方向に最短距離で接合される。
このような実装形式によって低インダクタンスの(U、V、W相の)3本の出力集電バスバーが形成され、筐体の片端にある出力用のノイズ低減用巻線素子を経由して外部に取り出されることになる。これにより、内部サージおよび外部伝播ノイズが同時に低減されることになる。
また、他の一態様では、上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材は、熱伝導性を有する材料で形成されている。好ましくは、前記材料は、例えば金属等の高い熱伝導性を有する材料である。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、前記回路によって生じた熱を搭載用部材によって効率よく抜熱および放熱することができる。
また、好ましくは、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材を、良熱伝導性を持つ芯材と、前記芯材を被覆する前記芯材の熱伝導性より低い熱伝導性を持つ被覆材とのサンドイッチ構造にして、前記芯材を筐体外部に張り出してフィンとすることによって空冷構造が形成される。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、比較的発熱量の小さな用途において空冷で用いても、効率良く冷却ができる。
また、他の一態様では、これら上述のインバータ用筐体およびインバータ装置において、前記搭載用部材は、複数であって、軸方向に積層されている。
このような構成のインバータ用筐体およびインバータ装置は、搭載用部材が複数であるので、用途に応じて電力容量の増加に対応することができ、そして、搭載用部材が軸方向に積層されているので、コンパクト化が可能となる。このことは、部品数が少なく、組み立て工数が少ない割りに、放熱性、電磁シールド性が確保できることを意味する。
この出願は、2011年7月5日に出願された日本国特許出願特願2011-149085および2012年4月26日に出願された日本国特許出願特願2012-100739を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
本発明によれば、ノイズ低減用巻線素子、インバータ用筐体およびインバータ装置を提供することができる。
Claims (24)
- 高周波ノイズを低減するためのノイズ低減用巻線素子であって、
コイルと、
前記コイルによって生じた磁束を通すとともに、前記コイルを収納するコアとを備え、
前記コイルは、帯状の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成されること
を特徴とするノイズ低減用巻線素子。 - 前記コアは、磁気的に等方性を有し、軟磁性体粉末を形成した圧粉コアであること
を特徴とする請求項1に記載のノイズ低減用巻線素子。 - 直流電力を交流電力へ変換するインバータ部を含む回路を収納するための筐体と、
請求項1または請求項2に記載のノイズ低減用巻線素子とを備え、
前記ノイズ低減用巻線素子は、該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の入力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の入力端の代替入力端とされる第1態様、および、該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の出力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の出力端の代替出力端とされる第2態様、のうちの少なくとも一方の態様とされ、前記筐体と一体化されていること
を特徴とするインバータ用筐体。 - 前記筐体は、外部から流体を内部へ導入する流体導入部と、前記内部から前記流体を前記外部へ導出する流体導出部とを備えること
を特徴とする請求項3に記載のインバータ用筐体。 - 前記筐体は、筒形状であり、
該筐体の軸線と同軸で配置され、該筐体の前記軸線の方向に延びる、中実または中空の柱形状の第1および第2バスバーをさらに備えること
を特徴とする請求項3に記載のインバータ用筐体。 - 前記第1および第2バスバーは、それぞれ、周方向に複数の分岐部を備えていること
を特徴とする請求項5に記載のインバータ用筐体。 - 前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、
前記搭載用部材は、前記筐体の周面の一部を構成していること
を特徴とする請求項3に記載のインバータ用筐体。 - 前記搭載用部材は、流体を流すための第1流路が内部に形成されていること
を特徴とする請求項7に記載のインバータ用筐体。 - 前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、
前記搭載用部材は、一方主面から他方主面へ流体を流すための第2流路が形成されていること
を特徴とする請求項3に記載のインバータ用筐体。 - 前記搭載用部材には、該搭載用部材に温度分布が生じた場合に高温側から低温側へ伸びるスリット状の切り欠き部が形成されていること
を特徴とする請求項7に記載のインバータ用筐体。 - 前記搭載用部材を挟み、その片面に第1バスバー(例えばアノード側)から給電されるスイッチング素子と、その裏面に第2バスバー(カソード側)から給電されるスイッチング素子とが、同じ位置関係で装着されることで、それらの出力端子が前記第1および第2給電用バスバーに近接する中央部において、軸方向に最短距離で接合される、ことを特徴とする請求項7に記載のインバータ用筐体。
- 前記搭載用部材は、熱伝導性を有する材料で形成されていること
を特徴とする請求項7に記載のインバータ用筐体。 - 前記搭載用部材は、複数であって、軸方向に積層されていること
を特徴とする請求項7に記載のインバータ用筐体。 - 直流電力を交流電力へ変換するインバータ部を含む回路と、
前記回路を収納する筐体と、
請求項1または請求項2に記載のノイズ低減用巻線素子とを備え、
前記ノイズ低減用巻線素子は、該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の入力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の入力端の代替入力端とされる第1態様、および、該ノイズ低減用巻線素子の入力端が前記回路の出力端に接続されることで該ノイズ低減用巻線素子の出力端が前記回路の出力端の代替出力端とされる第2態様、のうちの少なくとも一方の態様とされ、前記筐体と一体化されていること
を特徴とするインバータ装置。 - 前記筐体は、外部から流体を内部へ導入する流体導入部と、前記内部から前記流体を前記外部へ導出する流体導出部とを備えること
を特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。 - 前記筐体は、円筒形状であって、該筐体の軸線と同軸で配置される、円筒形状または円柱形状の第1および第2給電用バスバーを備え、
前記第1および第2給電用バスバーは、それぞれ、前記回路の入力端子と前記回路の出力端子との間に配置されていること
を特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。 - 前記第1および第2給電用バスバーは、それぞれ、周方向に複数の分岐部を備えていること
を特徴とする請求項16に記載のインバータ装置。 - 前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、
前記搭載用部材は、前記筐体の周面の一部を構成していること
を特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。 - 前記搭載用部材は、流体を流すための第1流路が内部に形成されていること
を特徴とする請求項18に記載のインバータ装置。 - 前記回路を構成する回路部品を搭載するための所定形状の板状の搭載用部材をさらに備え、
前記搭載用部材は、一方主面から他方主面へ流体を流すための第2流路が形成されていること
を特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。 - 前記搭載用部材には、該搭載用部材に温度分布が生じた場合に高温側から低温側へ伸びるスリット状の切り欠き部が形成されていること
を特徴とする請求項18に記載のインバータ装置。 - 前記搭載用部材を挟み、その片面に第1バスバー(例えばアノード側)から給電されるスイッチング素子と、その裏面に第2バスバー(カソード側)から給電されるスイッチング素子とが、同じ位置関係で装着されることで、それらの出力端子が前記第1および第2給電用バスバーに近接する中央部において、軸方向に最短距離で接合される、こと
を特徴とする請求項18に記載のインバータ装置。 - 前記搭載用部材は、熱伝導性を有する材料で形成されていること
を特徴とする請求項18に記載のインバータ装置。 - 前記搭載用部材は、複数であって、軸方向に積層されていること
を特徴とする請求項18に記載のインバータ装置。
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