説明

インバータ装置

【課題】インバータ装置の主回路部品のレイアウト,部品相互間の配線構造を改良して回路部品を搭載する基板の省スペース化を図る。
【解決手段】基板1の上下端部に配した半導体モジュール3と入力端子台2の間に電磁接触器4,ヒューズ5,入力CT6を配置し、各部品の相互間をブスバー7で渡り接続したインバータ装置において、電磁接触器4はその一次側端子,二次側端子をそれぞれ入力端子台2,半導体モジュール3に向けて配置し、かつヒューズ5と入力CT6は直列接続して電磁接触器4の側方に並置した上で、ヒューズ,入力CTを経由するR相,T相については、電源入力端子と電磁接触器の二次側端子との間をブスバー7R−1,7T−1で渡り接続し、電磁接触器4の一次側端子とヒューズ5との間をブスバー7R−2,7T−2で渡り接続し、電磁接触器/ヒューズの間隔を縮減して基板の省スペース化を図る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばエレベータ設備などに適用する電磁接触器内蔵形の汎用インバータ装置に関し、詳しくはその筐体内の基板に搭載した主回路部品の配線構造に係わる。
【背景技術】
【0002】
周知のように、頭記の汎用インバータ装置は、その筐体に内装した板金製の基板に電源の入力端子台,主回路の半導体モジュールを含む主回路部品を搭載し、その部品相互間をブスバーで渡り接続した組立構造で構成されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、その機種によっては、インバータのアラーム停止時に主回路の入力を断路するように主回路の一次側に接続する電磁接触器を内蔵し、さらにヒューズ,入力CT(電流検出器)も追加した汎用インバータ装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
図8(a),(b)は前記インバータ装置に搭載した電磁接触器(三相回路用)の構成図であり、接点機構を挟んで筐体の両端には主回路の一次側端子(1),(3),(5)、および二次側端子(2),(4),(6)(数字は端子番号を表している)を備えている。なお、電磁接触器の詳細構造,動作については周知であり、ここではその説明は省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−312545号公報
【特許文献2】特開平9−56169号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
先記した電磁接触器内蔵形のインバータ装置は、主回路の入力側に電磁接触器,ヒューズ,入力CTの各部品を加えたことから部品数も多く、設計面では基板上における各部品のレイアウト,ブスバーの配線をできるだけスペース効率よく配置してインバータ装置を小形,コンパクトに構成することが望まれる。
【0007】
次に、前記した各部品のレイアウト,配線構造について、設計段階で発明者等が検討した比較例1,比較例2をそれぞれ図4,図5、および図6,図7に示す。なお、各図において、1は板金製の基板、2は電源の入力端子台、3は主回路のコンバータ部,インバータ部を構成する半導体モジュール、4は半導体モジュール3の入力側に接続した電磁接触器、5はヒューズ、6は入力CT、7は各部品間を渡り接続するブスバー(銅製の渡りバー)、8は半導体モジュール3の回路基板となるラミネートブスバー、9は出力端子台、10は主回路に接続した平滑コンデンサである。
【比較例1】
【0008】
図4,図5に示す比較例1では、半導体モジュール3,入力端子台2を基板1の上下端部に振り分け配置し、その中間部位に電磁接触器4,ヒューズ5,入力CT6を図示のように上下方向に並べて配置している。また、電磁接触器4はその一次側端子(図8参照)を入力端子台2に向け、二次側端子を半導体モジュール3に向けて縦向き姿勢に配置している。
【0009】
そして、ヒューズ5,入力CT6は三相電源のR,S,T相のうち、R相とT相に介装して電磁接触器4の二次側端子と半導体モジュール3との間にブスバー7を介して直列接続し、S相は電磁接触器4の二次側端子と半導体モジュール3との間に接続しており、電磁接触器4の一次側端子はブスバー7を介して入力端子台2のR,S,T相各端子に渡り接続している。
【0010】
ところで、図4,図5の構成では、電磁接触器4と半導体モジュール3との間にヒューズ5と入力CT6との直列接続体(長さL)が配置されているために基板1のスペース効率が低く、このままでは基板1の所要高さ寸法が大きくなってインバータ装置が大型化する。
【比較例2】
【0011】
一方、図6,図7に示した比較例2のでは、R相,T相に介装するヒューズ5と入力CT6を直列に接続した上で電磁接触器4の側方の空きスペースに配置した上で、電磁接触器4の二次側端子とヒューズ5の間をS字状に屈曲したブスバー7R,7Tで渡り接続している。これにより、図4,図5の比較例1に比べて基板1の所要高さ寸法を縮減できる。しかしながら、ブスバー7の配線経路について着目すると電磁接触器4の二次側端子とヒューズ5の端子(下側)との間を渡り接続するブスバー7R,7TがS字状に屈曲しているために、その絶縁距離(空間距離)を含めて電磁接触器4とその側方に配したヒューズ5,入力CT6との間に確保する間隔Dが大きくなり、そのために基板1の所要横幅寸法が大きくなる。
【0012】
そこで、この発明では、先記した比較例1,比較例2の検討結果を基に、基板の省スペース化が図れるように主回路部品のレイアウト,部品相互間の配線構造を改良したインバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するために、本発明によれば、筐体に内装した板金製の基板に電源の入力端子台,主回路の半導体モジュール,該半導体モジュールの一次側に接続する電磁接触器,ヒューズ,入力CTを含む主回路部品を搭載し、その部品相互間をブスバーで渡り接続した組立構造になるインバータ装置で、前記半導体モジュール,電源入力端子台は基板の上下両端部位に配置し、その中間部位に電磁接触器,ヒューズ,入力CTをレイアウトしたものにおいて、
電磁接触器はその一次側端子,二次側端子をそれぞれ電源入力端子台,半導体モジュールの接続端子に向けて縦向きに配置し、かつヒューズと入力CTは直列接続して電磁接触器の側方に並置した上で、ヒューズ,入力CTを経由する相の配線経路については、電源入力端子と電磁接触器の二次側端子との間、およびその相に対応する電磁接触器の一次側端子とヒューズ,入力CTの接続体との間をそれぞれブスバーで渡り接続するものとする(請求項1)。
【0014】
また、ヒューズ,入力CTを経由しない相の配線経路については、電磁接触器の一次側端子と電源入力端子との間、および該端子に対応する電磁接触器の二次側端子と半導体モジュールとの間をそれぞれブスバーで渡り接続する(請求項2)。
【発明の効果】
【0015】
上記構成によれば、電磁接触器の側方スペースにヒューズ,入力CTを並置することで基板の所要高さを先記の比較例2(図6,図7参照)と同様に最小寸法に縮減できる。さらに、入力端子台から電磁接触器を経てヒューズ,入力CTを介装した相の配線経路については、ヒューズの下側端子を略同じ高さ位置に並ぶ電磁接触器の一次側端子にブスバーで渡り接続し、かつこれに対応して電源の入力端子を電磁接触器の二次側端子に渡り接続することで、電磁接触器とその側方に並置したヒューズとの間の間隔(絶縁空間距離)を最小寸法に縮減して基板の省スペース化が図れ、これによりインバータ装置を小形,コンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例によるインバータ装置の入力側主回路部品の配置,配線構造を表す図であり、(a)は基板の平面図、(b)は(a)の配線経路の模式図である。
【図2】図1(a)に対応する3Dイメージ図である。
【図3】図1,図2の主回路組立体を筐体に内装したインバータ装置の3Dイメージ図である。
【図4】図1(a)に対する比較例1として表した主回路部品の配置,配線構造の平面図である。
【図5】図4に対応する3Dイメージ図である。
【図6】図1(a)に対する比較例2として表した主回路部品の配置,配線構造の平面図である。
【図7】図6に対応する3Dイメージ図である。
【図8】主回路の入力側に接続する電磁接触器の構成図であり、(a)は端子記号を付した平面図、(b)は内部構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図3に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図4〜図7に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図1,図2に示した主回路部品のレイアウトは、基本的に図6,図7に示した比較例2と同様に、入力電源のR相,T相に介装したヒューズ5,入力CT6の直列接続体が電磁接触器4を挟んでその左右両側に並置配備されているが、入力端子台2から電磁接触器4を経てヒューズ5に渡り接続するブスバーの配線経路については次記のように形成されている。
【0018】
すなわち、ヒューズ5,入力CT6を介装した電源のR相,T相に関しては、先記した比較例2とは逆に、入力端子台2のR相,T相端子から引出したブスバー7R−1,7T−1が電磁接触器4の筐体前方を迂回してその上側に並ぶ二次側端子(2),(6)に渡り接続され、ヒューズ5の下側端子に接続したブスバー7R−2,7T−2は電磁接触器4の筐体下側に並ぶ一次側端子(1),(5)にそれぞれ渡り接続されている。一方、ヒューズ5,入力CT6を介装しないS相については、比較例2と同様に、入力端子台2のS相端子と電磁接触器4の一次側端子(3)との間、および二次側端子(4)と半導体モジュール3の端子との間がそれぞれブスバー7S−1,7S−2を介して渡り接続されている。
【0019】
上記の配線経路によれば、電磁接触器4とヒューズ6との間を渡り接続するブスバー7R−2,7T−2は、比較例2(図6,図7参照)のようにS字形状のブスバーを電磁接触器4とヒューズ5との間の間隔スペースDに引き回すことなく、電磁接触器4とヒューズ5との間には最小限必要な空間距離dを確保して横方向にブスバー7R−2,7T−2を配線することが可能となる。
これにより、先記の比較例2に比べて基板1のより一層の省スペース化が図れて、インバータ装置の小形,コンパクト化が達成できる。
【0020】
また、図示実施例のように入力端子台2,および電磁接触器4の左右両端に並ぶR相,T相にヒューズ5,入力CT6を介装し、ヒューズ5,入力CT6を介装しない相を中央のS相に割り当てた上で、電磁接触器4の一次側端子,二次側端子に対するブスバーの接続を比較例2と逆に設定したことで、ブスバーの間に必要な相間間隔を確保して各相のブスバーを交錯なしに配線することができる。
【0021】
なお、図3は図1,図2の主回路組立体をインバータ装置の筐体10に内装し、筐体の表面カバーを取外した状態の3Dイメージ図である。
【符号の説明】
【0022】
1 基板
2 電源の入力端子台
3 半導体モジュール
4 電磁接触器
5 ヒューズ
6 入力CT
7 ブスバー


【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体に内装した板金製の基板に電源入力端子台,主回路の半導体モジュール,該半導体モジュールの一次側に接続する電磁接触器,ヒューズ,入力CTを含む回路部品を搭載し、その部品相互間をブスバーで渡り接続した組立構造になるインバータ装置であり、前記半導体モジュール,電源入力端子台は基板の上下両端部位に振り分けて配置し、その中間部位に電磁接触器,ヒューズ,入力CTをレイアウトしたものにおいて、
電磁接触器はその一次側端子,二次側端子をそれぞれ電源入力端子台,半導体モジュールの接続端子に向けて縦向きに配置し、かつヒューズと入力CTは直列接続して電磁接触器の側方に並置した上で、ヒューズ,入力CTを経由する相の配線経路については、電源入力端子と電磁接触器の二次側端子との間、およびその相に対応する電磁接触器の一次側端子とヒューズ,入力CTの接続体との間をそれぞれブスバーで渡り接続したことを特徴とするインバータ装置。
【請求項2】
請求項1に記載のインバータ装置において、ヒューズ,入力CTを経由しない相の配線経路については、電磁接触器の一次側端子と電源入力端子との間、および該端子に対応する電磁接触器の二次側端子と半導体モジュールとの間をそれぞれブスバーで渡り接続したことを特徴とするインバータ装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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