【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインバータ
装置を搭載した電力変換装置搭載形電動機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor mounted with a power converter, for example, mounted with an inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インバータ装置を搭載した電動機の一例
を図９に示す。この図９に示すように、インバータ装置
１は、電動機の本体２内における冷却ファン３側の軸受
ブラケット４に近接するように配設されている。上記イ
ンバータ装置１は、プリント配線基板５の左側面に電力
用回路を構成するパワーモジュール６を実装すると共
に、プリント配線基板５の右側面に上記電力用回路以外
の回路（制御回路や駆動回路や直流電源回路等）を構成
する複数の電子部品７を実装して構成されている。そし
て、上記パワーモジュール６は、冷却ファン３側の軸受
ブラケット４の内面に接触するように取り付けられてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an example of a motor equipped with an inverter device. As shown in FIG. 9, the inverter device 1 is disposed so as to be close to the bearing bracket 4 on the side of the cooling fan 3 in the main body 2 of the electric motor. The inverter device 1 has a power module 6 constituting a power circuit mounted on a left side surface of a printed wiring board 5 and a circuit (a control circuit, a driving circuit, A plurality of electronic components 7 constituting a DC power supply circuit are mounted. The power module 6 is mounted so as to contact the inner surface of the bearing bracket 4 on the cooling fan 3 side.
【０００３】また、電動機の本体２の電動機フレーム８
は、インバータ装置１を収容するスペースを確保するた
めに、その軸方向（図９中左右方向）の長さ寸法が長く
なっている。この電動機フレーム８の内部に、固定子９
が配設されている。そして、電動機フレーム８の両端部
に取り付けられた軸受ブラケット４、１０に嵌合固定さ
れた軸受１１、１２により、ロータ１３の回転軸１４が
回転可能に支承されている。これにより、ロータ１３が
上記固定子９の内部に回転可能に設けられている。The motor frame 8 of the motor body 2
In order to secure a space for accommodating the inverter device 1, the length dimension in the axial direction (the left-right direction in FIG. 9) is long. Inside this motor frame 8, a stator 9
Are arranged. The rotating shaft 14 of the rotor 13 is rotatably supported by bearings 11 and 12 fitted and fixed to bearing brackets 4 and 10 attached to both ends of the motor frame 8. Thus, the rotor 13 is rotatably provided inside the stator 9.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成におい
て、パワーモジュール６を冷却ファン３側の軸受ブラケ
ット４の内面に接触するように取り付けている理由は、
パワーモジュール６が熱をたくさん発生することから、
この熱を速やかに放熱させるためである。そして、電動
機の本体２の内部には、パワーモジュール６の放熱性を
良くするために、ある程度大きな放熱空間を確保する必
要がある。このため、電動機フレーム８の長さ寸法が長
くなり、本体２が大形化するという欠点があった。In the above-mentioned conventional configuration, the reason why the power module 6 is mounted so as to be in contact with the inner surface of the bearing bracket 4 on the side of the cooling fan 3 is as follows.
Because the power module 6 generates a lot of heat,
This is for dissipating this heat quickly. In order to improve the heat radiation of the power module 6, it is necessary to secure a large heat radiation space inside the main body 2 of the electric motor. For this reason, the length dimension of the motor frame 8 becomes longer, and there is a disadvantage that the main body 2 becomes larger.
【０００５】ところで、電力用の半導体素子は動作温度
が高いほど損失が低くなるという特性があり、この特性
について図１０及び図１１を参照して具体的に述べる。
図１０は、電力用の半導体スイッチング素子のコレクタ
電流ＩC −コレクタエミッタ間電圧ＶCE特性を示す図で
ある。この場合、ゲートエミッタ間電圧ＶGEは１５Ｖに
設定されている。また、図１１は、電力用のダイオード
の電流ＩF −電圧ＶF特性を示す図である。そして、半
導体スイッチング素子の損失Ｗｓｗ及び電力用のダイオ
ードの損失Ｗｄｉは、それぞれ次の式で定義される。The power semiconductor element has a characteristic that the loss decreases as the operating temperature increases. This characteristic will be specifically described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a graph showing a collector current IC-collector-emitter voltage VCE characteristic of a power semiconductor switching element. In this case, the gate-emitter voltage VGE is set to 15V. FIG. 11 is a diagram showing a current IF-voltage VF characteristic of a power diode. The loss Wsw of the semiconductor switching element and the loss Wdi of the power diode are defined by the following equations.
【０００６】Ｗｓｗ＝ＩC ×ＶCE Ｗｄｉ＝ＩF ×ＶF 上記各式から、同じ電流値で使用する場合、ＶCEやＶF
が小さい方が損失Ｗｓｗ、Ｗｄｉが小さくなることがわ
かる。ここで、図１０及び図１１をみると、動作温度が
高くなるほどＶCEやＶF が小さいことから、動作温度が
高いほど損失Ｗｓｗ、Ｗｄｉが小さくなることがわか
る。Wsw = IC × VCE Wdi = IF × VF From the above equations, when using at the same current value, VCE or VF
It can be seen that the smaller the value, the smaller the losses Wsw and Wdi. Here, from FIGS. 10 and 11, it can be seen that the higher the operating temperature is, the smaller the losses Wsw and Wdi are, since the higher the operating temperature is, the smaller VCE and VF are.
【０００７】しかし、半導体素子の最大ジャンクション
温度は、通常、１５０℃程度であるから、半導体素子の
パッケージを配設する部分の温度を１００℃程度に押さ
える必要がある。このため、従来構成においては、上述
したように、半導体素子、即ち、パワーモジュール６の
放熱性を良くするための冷却（放熱）構成が必要である
ことから、電動機の本体２が大形化するという欠点があ
った。しかも、パワーモジュール６の動作温度を低くし
ているので、パワーモジュール６の損失が大きい（変換
効率が低い）という不具合もあった。However, since the maximum junction temperature of a semiconductor element is usually about 150 ° C., it is necessary to reduce the temperature of a portion where the package of the semiconductor element is provided to about 100 ° C. For this reason, in the conventional configuration, as described above, a cooling (radiation) configuration for improving the heat radiation of the semiconductor element, that is, the power module 6, is required, so that the main body 2 of the motor becomes large. There was a disadvantage. Moreover, since the operating temperature of the power module 6 is lowered, there is a problem that the power module 6 has a large loss (low conversion efficiency).
【０００８】そこで、本発明の目的は、電力用の半導体
素子の損失を低減し得ると共に、電動機全体の構成を小
形化することができる電力変換装置搭載形電動機を提供
するにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor mounted with a power conversion device, which can reduce the loss of a power semiconductor element and can reduce the overall configuration of the motor.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の電力変換装置搭
載形電動機は、インバータ装置や位相制御装置等からな
る電力変換装置を搭載したものにおいて、前記電力変換
装置の電力用回路を構成する半導体素子として高温動作
形素子を用いたところに特徴を有する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor having a power converter mounted thereon, the power converter including an inverter device, a phase control device and the like being mounted thereon. A feature is that a high-temperature operation type element is used as the element.
【００１０】上記構成によれば、電力変換装置の電力用
回路を構成する半導体素子として高温動作形素子を用い
たので、半導体素子の動作温度を高く設定することがで
き、その損失を低減することができる。そして、高温動
作形素子は、その配設部分の環境温度を高くすることが
好ましいので、冷却（放熱）構成を小さくすることが可
能となる。このため、電動機全体の構成を小形化するこ
とができる。According to the above configuration, since the high-temperature operation type element is used as the semiconductor element constituting the power circuit of the power conversion device, the operation temperature of the semiconductor element can be set high, and the loss can be reduced. Can be. Since the high-temperature operation type element preferably has a high ambient temperature at the portion where the high-temperature operation element is disposed, the cooling (radiation) configuration can be reduced. Therefore, the configuration of the entire electric motor can be downsized.
【００１１】また、上記構成の場合、前記電力変換装置
のうちの電力用回路以外の回路を構成する半導体素子と
して通常温度動作形素子を用いると共に、前記高温動作
形素子を配設した部分と前記通常温度動作形素子を配設
した部分とを分離し、且つ、両者の間に熱絶縁部材を設
けることが好ましい。Further, in the case of the above configuration, a normal temperature operable element is used as a semiconductor element constituting a circuit other than the power circuit in the power converter, and a portion where the high temperature operable element is provided and It is preferable to separate the portion where the normal temperature operation type element is provided, and to provide a heat insulating member between the two.
【００１２】更に、回転軸の一端部に設けられた冷却フ
ァンを備え、前記通常温度動作形素子を配設した部分を
電動機フレーム内における前記冷却ファン側の軸受ブラ
ケットの近傍に収容し、そして、前記高温動作形素子を
配設した部分を前記電動機フレーム内における固定子鉄
心の近傍に収容することが一層好ましい構成である。更
にまた、前記通常温度動作形素子を配設した部分の全部
または一部分を、前記電動機フレームの外側に設けるこ
とも良い構成である。[0012] Further, a cooling fan provided at one end of the rotating shaft is provided, and a portion provided with the normal temperature operable element is accommodated in the motor frame in the vicinity of the bearing bracket on the cooling fan side, and It is more preferable that the portion where the high-temperature operation type element is disposed is housed in the vicinity of a stator core in the motor frame. Furthermore, it is a good configuration that all or a part of the portion where the normal temperature operation type element is provided is provided outside the motor frame.
【００１３】一方、前記電力変換装置をインバータ装置
により構成した場合、前記インバータ装置のうちのコン
バータ回路部の全部または一部分を、電動機フレームの
外側に設けることが好ましい。また、前記高温動作形素
子を、電動機フレームと固定子鉄心との間に設けられた
スペースに配置することが良い構成である。更に、前記
高温動作形素子を固定子鉄心の内部に設けることも好ま
しい。On the other hand, when the power conversion device is constituted by an inverter device, it is preferable that all or a part of the converter circuit portion of the inverter device be provided outside the motor frame. Further, it is preferable that the high-temperature operation type element is disposed in a space provided between the motor frame and the stator core. Further, it is preferable that the high-temperature operation type element is provided inside a stator core.
【００１４】また、前記高温動作形素子を固定子鉄心の
スロットの内部に設けることがより一層好ましい構成で
ある。更に、前記高温動作形素子のうちの固定子巻線の
各相の巻線に対応する素子を、固定子鉄心の内部におけ
る対応する相の巻線に近接する部位に設けることも良
い。更にまた、前記高温動作形素子と固定子巻線とを、
配線基板を介して接続することも一層良い構成である。It is more preferable that the high temperature operation type element is provided inside a slot of a stator core. Further, among the high-temperature operation type elements, elements corresponding to the windings of each phase of the stator winding may be provided in a portion close to the windings of the corresponding phase inside the stator core. Furthermore, the high-temperature operation type element and the stator winding,
Connection via a wiring board is also a better configuration.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明をインバータ装置搭
載形電動機に適用した第１の実施例について図１及び図
２を参照しながら説明する。この図１は、インバータ装
置搭載形電動機の縦断面構造を概略的に示す図である。
この図１に示すように、電動機の本体２１は、ほぼ円筒
状をなす電動機フレーム２２と、この電動機フレーム２
２の両端部に取り付け固定された軸受ブラケット２３、
２４とから構成されている。上記電動機フレーム２２の
内周部には、固定子２５が配設されている。この固定子
２５は、固定子鉄心２６と、この固定子鉄心２６に巻装
された巻線２７とから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to an electric motor mounted with an inverter device will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing a longitudinal sectional structure of an electric motor mounted with an inverter device.
As shown in FIG. 1, a motor body 21 has a substantially cylindrical motor frame 22 and a motor frame 2.
Bearing bracket 23 attached and fixed to both ends of
24. A stator 25 is provided on an inner peripheral portion of the electric motor frame 22. The stator 25 includes a stator core 26 and a winding 27 wound around the stator core 26.
【００１６】また、上記軸受ブラケット２３、２４の各
中心部には、軸受２８、２９が嵌合固定されており、こ
れら軸受２８、２９によりロータ３０の回転軸３１が回
転可能に支承されている。これにより、ロータ３０が固
定子２５の内部に回転可能に設けられている。尚、本実
施例の電動機が例えば永久磁石電動機であれば、上記ロ
ータ３０には、ロータマグネットが設けられている。ま
た、本実施例の電動機が例えば誘導電動機であれば、上
記ロータ３０には、かご形導体が設けられている。更
に、上記回転軸３１の図１中左端部には、冷却ファン３
２が取り付けられている。この冷却ファン３２は、カバ
ー３３により覆われている。Bearings 28 and 29 are fitted and fixed to the respective center portions of the bearing brackets 23 and 24, and the rotating shaft 31 of the rotor 30 is rotatably supported by the bearings 28 and 29. . Thus, the rotor 30 is rotatably provided inside the stator 25. If the electric motor of this embodiment is, for example, a permanent magnet electric motor, the rotor 30 is provided with a rotor magnet. If the electric motor of this embodiment is, for example, an induction motor, the rotor 30 is provided with a cage conductor. Further, at the left end of the rotating shaft 31 in FIG.
2 are installed. This cooling fan 32 is covered by a cover 33.
【００１７】さて、電動機フレーム２２の内部における
冷却ファン３２側の軸受ブラケット２４に近い側の空間
部には、電力変換装置として例えばインバータ装置３４
が配設されている。具体的には、上記空間部内は、熱絶
縁部材である例えば熱絶縁板３５により２個の室３６、
３７に仕切られている。これら２個の室３６、３７のう
ちの左側の室３６内は、温度が比較的低い部分である。
というのは、冷却ファン３２により生成された冷却風が
左側の軸受ブラケット２４に十分当たるためである。こ
れにより、電動機の本体２１内においては、上記左側の
室３６内が最も温度が低い部分となっている。そして、
左側の室３６内には、上記インバータ装置３４のプリン
ト配線基板３８が収容固定されている。In the space inside the motor frame 22 near the bearing bracket 24 on the side of the cooling fan 32, for example, an inverter device 34 as a power conversion device is provided.
Are arranged. Specifically, the inside of the space portion includes two chambers 36 by a heat insulating member, for example, a heat insulating plate 35.
37. The inside of the left chamber 36 of these two chambers 36 and 37 is a part where the temperature is relatively low.
This is because the cooling air generated by the cooling fan 32 sufficiently hits the left bearing bracket 24. Thereby, in the main body 21 of the electric motor, the inside of the chamber 36 on the left side is a portion having the lowest temperature. And
The printed circuit board 38 of the inverter device 34 is housed and fixed in the left chamber 36.
【００１８】このプリント配線基板３８の右側面には、
インバータ装置３４の電力用回路以外の回路（制御回路
や駆動回路や直流電源回路等）を構成する複数の電子部
品３９が実装されている。これら電子部品３９は、比較
的発熱量が少ない部品であり、その中には直流電源回路
用の平滑コンデンサ（例えば電解コンデンサ）が含まれ
ている。また、電子部品３９のうちの半導体素子は、通
常温度動作形素子から構成されている。On the right side of the printed wiring board 38,
A plurality of electronic components 39 constituting a circuit (a control circuit, a drive circuit, a DC power supply circuit, etc.) other than the power circuit of the inverter device 34 are mounted. These electronic components 39 are components that generate relatively little heat, and include a smoothing capacitor (for example, an electrolytic capacitor) for a DC power supply circuit. Further, the semiconductor element of the electronic component 39 is constituted by a normal temperature operation type element.
【００１９】一方、上記２個の室３６、３７のうちの右
側の室３７内には、インバータ装置３４の電力用回路を
構成するパワーモジュール４０が収容されている。この
場合、パワーモジュール４０は、固定子鉄心２６の左端
面部に取り付け固定されている。そして、パワーモジュ
ール４０の左方への突出寸法は、巻線２７のコイルエン
ド２７ａの突出寸法とほぼ同じになるように構成されて
いる。On the other hand, a power module 40 constituting a power circuit of the inverter device 34 is accommodated in the right chamber 37 of the two chambers 36 and 37. In this case, the power module 40 is attached and fixed to the left end face of the stator core 26. The projecting dimension of the power module 40 to the left is configured to be substantially the same as the projecting dimension of the coil end 27a of the winding 27.
【００２０】上記パワーモジュール４０内には、トラン
ジスタ等からなる複数の半導体素子が設けられている。
これら半導体素子は、例えばＳｉＣなどの材料により構
成された素子であり、最大ジャンクション温度が４００
℃程度になるように構成された、即ち、１５０℃以上の
高温で動作可能なように構成された高温動作形素子であ
る。A plurality of semiconductor elements such as transistors are provided in the power module 40.
These semiconductor elements are elements made of a material such as SiC, and have a maximum junction temperature of 400.
This is a high-temperature operation type element which is configured to be at about ℃, that is, operable at a high temperature of 150 ° C. or higher.
【００２１】そして、上記右側の室３７内の温度は、巻
線２７やパワーモジュール４０等の発熱により１５０℃
以上の高温になるが、パワーモジュール４０の半導体素
子が高温動作形素子により構成されているので、パワー
モジュール４０は良好に動作する構成となっている。し
かも、パワーモジュール４０の半導体素子は、高温で動
作することから、損失が少なくなる。The temperature in the right chamber 37 is set to 150 ° C. by the heat generated by the winding 27, the power module 40 and the like.
Although the temperature rises as described above, the power module 40 operates satisfactorily because the semiconductor element of the power module 40 is constituted by a high-temperature operation type element. Moreover, since the semiconductor element of the power module 40 operates at a high temperature, the loss is reduced.
【００２２】尚、上記パワーモジュール４０とプリント
配線基板３８は、リード線４１により接続されている。
また、巻線２７とプリント配線基板３８は、リード線４
２により接続されている。上記リード線４１、４２は、
熱絶縁板３５を貫通するように配設されている。更に、
インバータ装置３４には、入力電源（交流電源）が電動
機フレーム２２の外周部に設けられた端子箱（図示しな
い）から電源線４３を介して供給されるように構成され
ている。The power module 40 and the printed wiring board 38 are connected by lead wires 41.
The winding 27 and the printed wiring board 38 are connected to the lead wire 4.
2 are connected. The lead wires 41 and 42 are
It is provided so as to penetrate the heat insulating plate 35. Furthermore,
The inverter device 34 is configured so that input power (AC power) is supplied via a power line 43 from a terminal box (not shown) provided on the outer peripheral portion of the motor frame 22.
【００２３】また、図２は上述したインバータ装置３４
の電気的構成を示す図である。この図２に示すように、
インバータ装置３４は、直流電源回路１０１とインバー
タ主回路１０２と制御回路部１０３とから構成されてい
る。上記直流電源回路１０１は、例えば６個のダイオー
ド１０４を３相ブリッジ接続してなる整流回路１０５
と、この整流回路１０５の出力端子間に接続された平滑
コンデンサ１０６とから構成されている。整流回路１０
５の入力端子は、３相交流電源１０７に接続されてい
る。また、整流回路１０５の正側の出力端子と平滑コン
デンサ１０６との間には、突入電流抑制回路１０８が設
けられている。FIG. 2 shows the inverter device 34 described above.
FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of the embodiment. As shown in FIG.
The inverter device 34 includes a DC power supply circuit 101, an inverter main circuit 102, and a control circuit unit 103. The DC power supply circuit 101 includes, for example, a rectifier circuit 105 in which six diodes 104 are connected in a three-phase bridge.
And a smoothing capacitor 106 connected between the output terminals of the rectifier circuit 105. Rectifier circuit 10
The input terminal 5 is connected to a three-phase AC power supply 107. An inrush current suppression circuit 108 is provided between the positive output terminal of the rectifier circuit 105 and the smoothing capacitor 106.
【００２４】一方、上記インバータ主回路１０２は、ト
ランジスタ等からなる６個のスイッチング素子１０９を
３相ブリッジ接続して構成されており、各スイッチング
素子１０９にはフリーホイールダイオード１１０が逆並
列接続されている。上記インバータ主回路１０２の入力
端子は平滑コンデンサ１０６の両端子に接続され、イン
バータ主回路１０２の出力端子は、電動機の本体２１内
の巻線２７に接続されている。尚、平滑コンデンサ１０
６の負側の端子とインバータ主回路１０２の負側の入力
端子との間には、電流検出器１１１が設けられている。On the other hand, the inverter main circuit 102 is configured by connecting three switching elements 109 composed of transistors and the like in a three-phase bridge, and a freewheel diode 110 is connected to each switching element 109 in anti-parallel. I have. The input terminal of the inverter main circuit 102 is connected to both terminals of the smoothing capacitor 106, and the output terminal of the inverter main circuit 102 is connected to the winding 27 in the main body 21 of the motor. The smoothing capacitor 10
6, a current detector 111 is provided between the negative terminal of the inverter 6 and the negative input terminal of the inverter main circuit 102.
【００２５】更に、制御回路部１０３は、制御電源回路
１１２と制御回路１１３と駆動回路１１４とから構成さ
れている。上記制御電源回路１１２は、上記直流電源回
路１０１からの直流電源を入力して制御回路用の電源を
生成し、これを制御回路１１３及び駆動回路１１４へ与
える。制御回路１１３は、インバータ主回路１０２の各
スイッチング素子１０９をオンオフ制御するための制御
信号を生成し、これら制御信号を駆動回路１１４を介し
て各スイッチング素子１０９の制御端子に与えることに
より、各スイッチング素子１０９をオンオフ制御するも
のである。Further, the control circuit section 103 includes a control power supply circuit 112, a control circuit 113, and a drive circuit 114. The control power supply circuit 112 receives the DC power supply from the DC power supply circuit 101 to generate a power supply for the control circuit, and supplies the power supply to the control circuit 113 and the drive circuit 114. The control circuit 113 generates control signals for turning on and off the switching elements 109 of the inverter main circuit 102, and supplies these control signals to the control terminals of the switching elements 109 via the drive circuit 114, thereby controlling the switching of each switching element 109. The on / off control of the element 109 is performed.
【００２６】ここで、前述したパワーモジュール４０の
内部には、上記インバータ主回路１０２及び上記整流回
路１０５が配設されている。即ち、パワーモジュール４
０内の半導体素子は、インバータ主回路１０２及び整流
回路１０５を構成するスイッチング素子１０９、フリー
ホイールダイオード１１０、整流ダイオード１０４であ
り、これら半導体素子が高温動作形素子により構成され
ているのである。また、前述したプリント配線基板３８
には、上記平滑コンデンサ１０６、突入電流抑制回路１
０８、制御回路部１０３、電流検出器１１が配設されて
いる。Here, the inverter main circuit 102 and the rectifier circuit 105 are provided inside the power module 40 described above. That is, the power module 4
The semiconductor elements in 0 are a switching element 109, a freewheel diode 110, and a rectifier diode 104 that constitute the inverter main circuit 102 and the rectifier circuit 105, and these semiconductor elements are composed of high-temperature operation elements. Further, the above-described printed wiring board 38
The smoothing capacitor 106, the inrush current suppression circuit 1
08, a control circuit unit 103, and a current detector 11 are provided.
【００２７】このような構成の本実施例によれば、イン
バータ装置３４の電力用回路を構成するパワーモジュー
ル４０の半導体素子として高温動作形素子を用いたの
で、パワーモジュール４０の動作温度（設置環境温度）
を高く設定することができ、その損失を低減する（変換
効率を高くする）ことができる。そして、上記実施例で
は、パワーモジュール４０の動作温度を高くするに当た
って、パワーモジュール４０を固定子鉄心２６の端面部
に配設するように構成した。これにより、パワーモジュ
ール４０の配設部分の環境温度を高くすることができ
る。According to this embodiment having such a configuration, since the high-temperature operation type element is used as the semiconductor element of the power module 40 constituting the power circuit of the inverter device 34, the operating temperature of the power module 40 (installation environment) temperature)
Can be set high, and the loss can be reduced (conversion efficiency can be increased). In the above embodiment, when the operating temperature of the power module 40 is increased, the power module 40 is arranged on the end face of the stator core 26. Thereby, the ambient temperature of the portion where the power module 40 is provided can be increased.
【００２８】また、上記実施例の場合、インバータ装置
３４のうちの電力用回路以外の回路を構成する電子部品
３９のうちの半導体素子として、通常温度動作形素子を
用いた。そして、パワーモジュール４０（高温動作形素
子）を配設した部分と上記通常温度動作形素子（電子部
品３９）を配設した部分とを分離し、且つ、両者の間に
熱絶縁板３５を設ける構成とした。これにより、電子部
品３９は、電動機の本体２１内における冷却ファン３２
側の軸受ブラケット２４の近傍（即ち、室３６内）に収
容される構成となる。この結果、電子部品３９を配設し
た部分は、冷却ファン３２によって十分冷却されるか
ら、比較的温度が低い部分となり、電子部品３９が良好
に動作する。特に、電子部品３９のうちの熱に弱い電解
コンデンサ（具体的には、平滑コンデンサ１０６）が良
好に動作すると共に、その寿命が長くなる。Further, in the case of the above embodiment, a normal temperature operation type element was used as a semiconductor element of the electronic components 39 constituting a circuit other than the power circuit of the inverter device 34. Then, the part where the power module 40 (high-temperature operation type element) is disposed and the part where the normal temperature operation type element (electronic component 39) is disposed are separated, and a heat insulating plate 35 is provided between the two. The configuration was adopted. Thereby, the electronic component 39 is connected to the cooling fan 32 in the main body 21 of the electric motor.
It is housed in the vicinity of the bearing bracket 24 on the side (that is, in the chamber 36). As a result, the portion where the electronic component 39 is disposed is sufficiently cooled by the cooling fan 32, and therefore, the temperature is relatively low, and the electronic component 39 operates satisfactorily. In particular, the heat-sensitive electrolytic capacitor (specifically, the smoothing capacitor 106) of the electronic component 39 operates well and has a longer life.
【００２９】更に、上記実施例では、インバータ装置３
４のうちのパワーモジュール４０を固定子鉄心２６の端
面部に配設すると共に、該パワーモジュール４０の左方
への突出寸法を巻線２７のコイルエンド２７ａの突出寸
法とほぼ同じに構成したので、パワーモジュールを配設
するための配設空間を別途用意する必要がなくなる。こ
れにより、電動機フレーム２２ひいては本体２１の軸方
向の長さ寸法を、従来構成（図９参照）に比べて短くす
ることができ、電動機の本体２１を小形化することがで
きる。尚、このように小形化可能な理由は、パワーモジ
ュールを冷却するための放熱用の空間や構成を大幅に小
形化可能なためである。Further, in the above embodiment, the inverter device 3
4 is arranged on the end face of the stator core 26 and the leftward projecting dimension of the power module 40 is substantially the same as the projecting dimension of the coil end 27a of the winding 27. Therefore, it is not necessary to separately provide an installation space for installing the power module. Accordingly, the axial length of the motor frame 22 and thus the main body 21 can be reduced as compared with the conventional configuration (see FIG. 9), and the main body 21 of the motor can be downsized. The reason why the size can be reduced in this way is that the space and configuration for heat radiation for cooling the power module can be significantly reduced.
【００３０】図３は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第
１の実施例と同一部分には、同一符号を付している。こ
の第２の実施例では、インバータ装置３４のうちのパワ
ーモジュール４４以外の部品、具体的には、プリント配
線基板３８及び電子部品３９を、電動機フレーム２２の
外周部に配設された端子箱４５の内部に収容している。
この端子箱４５と電動機フレーム２２の外周部との間に
は、図示しない熱絶縁板が設けられている。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and the differences from the first embodiment will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, components other than the power module 44 of the inverter device 34, specifically, the printed wiring board 38 and the electronic component 39 are connected to a terminal box 45 provided on the outer peripheral portion of the motor frame 22. Housed inside.
A heat insulating plate (not shown) is provided between the terminal box 45 and the outer peripheral portion of the motor frame 22.
【００３１】この構成の場合、電子部品３９（即ち、通
常温度動作形素子）を配設した部分の全てが、電動機フ
レーム２２の外側に設けられる構成となっている。ま
た、インバータ装置３４のうちのコンバータ回路部、即
ち、直流電源回路１０１の全てが、電動機フレーム２２
の外側に設けられる構成となっている。In the case of this configuration, all of the parts where the electronic components 39 (that is, the normal temperature operation type elements) are provided are provided outside the motor frame 22. Further, the converter circuit portion of the inverter device 34, that is, the entire DC power supply circuit 101 is
Is provided on the outside.
【００３２】一方、パワーモジュール４４は、全体とし
てほぼ円板状をなしており、内部に高温動作形素子から
構成された半導体素子を有している。このパワーモジュ
ール４４は、電動機の本体２１内における冷却ファン３
２側の軸受ブラケット２４に近接する部分に配設されて
いる。具体的には、パワーモジュール４４は、軸受ブラ
ケット２４の内面に接触するように固定されている。そ
して、回転軸３１は、パワーモジュール４４の中心部に
形成された貫通孔内を回転可能に挿通するように構成さ
れている。On the other hand, the power module 44 has a substantially disk shape as a whole, and includes therein a semiconductor element composed of a high-temperature operation type element. The power module 44 is provided with the cooling fan 3 in the main body 21 of the electric motor.
It is disposed in a portion adjacent to the bearing bracket 24 on the second side. Specifically, the power module 44 is fixed so as to contact the inner surface of the bearing bracket 24. The rotation shaft 31 is configured to rotatably pass through a through hole formed in the center of the power module 44.
【００３３】尚、上記第２の実施例の場合、電動機の本
体２１内の温度は、第１の実施例よりも高い温度となる
ように構成（設計）されている。具体的には、上記パワ
ーモジュール４４の周辺温度（動作温度）が、約１５０
℃以上となるように構成されている。In the case of the second embodiment, the temperature inside the motor body 21 is designed (designed) to be higher than that of the first embodiment. Specifically, the ambient temperature (operating temperature) of the power module 44 is about 150
It is constituted so that it may be more than ° C.
【００３４】また、上述した以外の第２の実施例の構成
は、第１の実施例と同じ構成となっている。従って、第
２の実施例においても、第１の実施例と同じ作用効果を
得ることができる。特に、第２の実施例によれば、熱に
弱い電解コンデンサ等の電子部品３９を端子箱４５内に
収容する構成としたので、信頼性を向上させることがで
きる。また、端子箱４５と電動機フレーム２２との間に
熱絶縁板を配設するだけで熱絶縁を達成できるから、熱
絶縁構成を簡単な構成にて容易に実現することができ
る。The configuration of the second embodiment other than that described above is the same as that of the first embodiment. Therefore, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment. In particular, according to the second embodiment, since the electronic component 39 such as an electrolytic capacitor that is weak to heat is housed in the terminal box 45, the reliability can be improved. Further, since thermal insulation can be achieved only by disposing a thermal insulation plate between the terminal box 45 and the motor frame 22, the thermal insulation configuration can be easily realized with a simple configuration.
【００３５】更に、上記第２の実施例では、電動機の本
体２１内に配設するインバータ装置３４の部品の個数が
少なくなるから、その配設空間を小さくすることがで
き、ひいては電動機の本体２１をよち一層小形化するこ
とができる。特に、第２の実施例では、電動機フレーム
２２の軸方向の長さ寸法をより一層短くすることができ
る。この結果、電動機の製造コストを低減することも可
能である。Further, in the second embodiment, since the number of parts of the inverter device 34 disposed in the main body 21 of the motor is reduced, the installation space can be reduced, and the main body 21 of the motor can be reduced. Can be further miniaturized. In particular, in the second embodiment, the axial length of the motor frame 22 can be further reduced. As a result, the manufacturing cost of the electric motor can be reduced.
【００３６】更にまた、第２の実施例では、インバータ
装置３４のうちのコンバータ回路部（即ち、直流電源回
路１０１）の全部を、電動機フレーム２２の外側である
端子箱４５内に設けたので、端子箱４５から電動機フレ
ーム２２内へ通す配線の本数を２本にすることができ
る。これにより、第２の実施例では、３本の配線を電動
機フレーム内へ通す必要がある構成（例えば第１の実施
例）に比べて、配線構成を簡単化することができる。Further, in the second embodiment, the entire converter circuit portion (ie, the DC power supply circuit 101) of the inverter device 34 is provided in the terminal box 45 outside the motor frame 22, so that The number of wires passing from the terminal box 45 into the motor frame 22 can be reduced to two. Thus, in the second embodiment, the wiring configuration can be simplified as compared with a configuration (for example, the first embodiment) in which three wires need to pass through the motor frame.
【００３７】尚、上記第２の実施例では、インバータ装
置３４のコンバータ回路部の全部を電動機フレーム２２
の外側である端子箱４５内に設けたが、これに代えて、
コンバータ回路部の一部（例えば電解コンデンサだけ）
を電動機フレームの外側の端子箱に設けるように構成し
ても良い。また、第２の実施例では、インバータ装置３
４のうちの通常温度動作形素子からなる電子部品３９を
配設した部分の全部を、電動機フレーム２２の外側に設
ける構成としたが、これに限られるものではなく、通常
温度動作形素子からなる電子部品３９を配設した部分の
一部を、電動機フレーム２２の外側に設けるように構成
しても良い。In the second embodiment, the entire converter circuit of the inverter device 34 is connected to the motor frame 22.
Is provided in the terminal box 45 which is outside the above, but instead of this,
Part of converter circuit part (for example, only electrolytic capacitor)
May be provided in the terminal box outside the motor frame. In the second embodiment, the inverter device 3
4, the entirety of the portion where the electronic component 39 made of the normal temperature operation type element is disposed is provided outside the motor frame 22, but the present invention is not limited to this, and the normal temperature operation type element is used. A part of the portion where the electronic component 39 is provided may be provided outside the motor frame 22.
【００３８】図４は本発明の第３の実施例を示すもので
あり、第２の実施例と異なるところを説明する。尚、第
２の実施例と同一部分には、同一符号を付している。こ
の第３の実施例では、電動機フレーム２２内における巻
線２７のコイルエンド２７ａとパワーモジュール４４と
の間の部位に、例えば円板状のプリント配線基板４７を
配設している。このプリント配線基板４７と巻線２７と
がリード線４８により接続されている。また、プリント
配線基板４７とパワーモジュール４４とがリード線４９
により接続されている。更に、プリント配線基板４７と
端子箱４５内のプリント配線基板３８とがリード線５０
により接続されている。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, and the differences from the second embodiment will be described. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals. In the third embodiment, for example, a disc-shaped printed wiring board 47 is disposed in a portion between the coil end 27a of the winding 27 and the power module 44 in the electric motor frame 22. The printed wiring board 47 and the winding 27 are connected by a lead wire 48. The printed wiring board 47 and the power module 44 are connected to the lead wires 49.
Connected by Further, the printed wiring board 47 and the printed wiring board 38 in the terminal box 45 are connected to the lead wires 50.
Connected by
【００３９】上記プリント配線基板４７は、巻線２７と
パワーモジュール４４とを接続するための配線基板であ
ると共に、パワーモジュール４４と端子箱４５内のプリ
ント配線基板３８とを接続するための配線基板である。
尚、上述した以外の第３の実施例の構成は、第２の実施
例の構成と同じ構成となっている。The printed wiring board 47 is a wiring board for connecting the winding 27 and the power module 44, and a wiring board for connecting the power module 44 and the printed wiring board 38 in the terminal box 45. It is.
The configuration of the third embodiment other than that described above is the same as the configuration of the second embodiment.
【００４０】従って、第３の実施例においても、第２の
実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、第３
の実施例によれば、プリント配線基板４７を介して巻線
２７とパワーモジュール４４とを配線するように構成し
たので、配線構成が簡単になると共に、配線の信頼性が
高くなる。Therefore, the third embodiment can provide the same operation and effect as the second embodiment. In particular, the third
According to the embodiment, since the winding 27 and the power module 44 are wired via the printed wiring board 47, the wiring configuration is simplified and the reliability of the wiring is increased.
【００４１】図５及び図６は本発明の第４の実施例を示
すものであり、第１の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第１の実施例と同一部分には、同一符号を付し
ている。この第４の実施例では、パワーモジュール４０
に代えて、このパワーモジュール４０を３個に分割した
３個のパワーモジュール５１ａ〜５１ｃを用いている。
これら３個のパワーモジュール５１ａ〜５１ｃは、巻線
２７がＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相巻線である場合、
各相の巻線２７ｕ、２７ｖ、２７ｗ（図６参照）を通電
するためのパワーモジュールである。即ち、パワーモジ
ュール５１ａは、Ｕ相巻線２７ｕを通電するためのもの
であり、パワーモジュール５１ｂは、Ｖ相巻線２７ｖを
通電するためのものであり、パワーモジュール５１ｃ
は、Ｗ相巻線２７ｗを通電するためのものである。FIGS. 5 and 6 show a fourth embodiment of the present invention, and the points different from the first embodiment will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the fourth embodiment, the power module 40
Instead, three power modules 51a to 51c obtained by dividing the power module 40 into three are used.
When these three power modules 51a to 51c have a three-phase winding composed of a U-phase, a V-phase, and a W-phase,
It is a power module for energizing the windings 27u, 27v, 27w of each phase (see FIG. 6). That is, the power module 51a is for energizing the U-phase winding 27u, and the power module 51b is for energizing the V-phase winding 27v.
Is for energizing the W-phase winding 27w.
【００４２】そして、３個のパワーモジュール５１ａ〜
５１ｃは、電動機フレーム２２と固定子鉄心２６との間
に設けられたスペースに配置されている。具体的には、
固定子鉄心２６の外周部に収容凹部２６ａ、２６ｂ、２
６ｃを設け、これら収容凹部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ内
にパワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃをそれぞれ
収容固定している。The three power modules 51a-51
51c is disposed in a space provided between the motor frame 22 and the stator core 26. In particular,
The housing recesses 26 a, 26 b, 2
6c, and the power modules 51a, 51b, 51c are housed and fixed in the housing recesses 26a, 26b, 26c, respectively.
【００４３】この構成の場合、図６に示すように、Ｕ相
巻線２７ｕ用のパワーモジュール５１ａは、Ｕ相巻線２
７ｕに近接する位置に配置されるように構成されてい
る。また、Ｖ相巻線２７ｖ用のパワーモジュール５１ｂ
は、Ｖ相巻線２７ｖに近接する位置に配置されるように
構成されている。更に、Ｗ相巻線２７ｗ用のパワーモジ
ュール５１ｃは、Ｗ相巻線２７ｗに近接する位置に配置
されるように構成されている。In the case of this configuration, as shown in FIG. 6, the power module 51a for the U-phase winding 27u is
It is configured to be arranged at a position close to 7u. Also, a power module 51b for the V-phase winding 27v
Are configured to be arranged at positions close to the V-phase winding 27v. Further, the power module 51c for the W-phase winding 27w is configured to be arranged at a position close to the W-phase winding 27w.
【００４４】尚、本実施例の電動機は、例えば２極の永
久磁石電動機である。そして、３相巻線２７ｕ、２７
ｖ、２７ｗは、機械角度的に１２０度ずつの位相差をも
って固定子鉄心２６の各スロット２６ｄ内に挿入されて
いる。また、インバータ装置３４のプリント配線基板３
８は、熱絶縁板３５の左側面に近接するように配設され
ている。The motor of this embodiment is, for example, a two-pole permanent magnet motor. And the three-phase windings 27u, 27
v and 27w are inserted into the slots 26d of the stator core 26 with a phase difference of 120 degrees in mechanical angle. The printed circuit board 3 of the inverter device 34
Reference numeral 8 is disposed so as to be close to the left side surface of the heat insulating plate 35.
【００４５】一方、上述した以外の第４の実施例の構成
は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第４の実施例においても、第１の実施例と同じ作用
効果を得ることができる。特に、第４の実施例において
は、３個のパワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、
即ち、高温動作形素子を、電動機フレーム２２と固定子
鉄心２６との間に設けられたスペース、具体的には、固
定子鉄心２６の外周部の収容凹部２６ａ、２６ｂ、２６
ｃ内に配置するように構成した。これにより、パワーモ
ジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃを配置するためのスペ
ースを電動機の本体１内に別途設ける必要がなくなる。
従って、電動機の本体１を一層小形化することができ
る。On the other hand, the configuration of the fourth embodiment other than the above is the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained in the fourth embodiment. In particular, in the fourth embodiment, three power modules 51a, 51b, 51c,
That is, the high-temperature operation type element is provided in a space provided between the motor frame 22 and the stator core 26, specifically, the accommodation recesses 26 a, 26 b, 26 on the outer peripheral portion of the stator core 26.
c. This eliminates the need to separately provide a space for disposing the power modules 51a, 51b, and 51c in the main body 1 of the electric motor.
Therefore, the main body 1 of the electric motor can be further downsized.
【００４６】更に、上記第４の実施例では、パワーモジ
ュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃ（高温動作形素子）を固
定子鉄心２６の内部に設ける構成となっているので、電
動機の本体１をより一層小形化することができる。ま
た、上記第４の実施例では、パワーモジュール５１ａ、
５１ｂ、５１ｃ（高温動作形素子）のうちの固定子巻線
２７の各相の巻線２７ｕ、２７ｖ、２７ｗに対応するも
のを、固定子鉄心２６の内部における対応する相の巻線
２７ｕ、２７ｖ、２７ｗに近接する部位に設けるように
構成した。これにより、各パワーモジュール５１ａ、５
１ｂ、５１ｃと各相巻線２７ｕ、２７ｖ、２７ｗとをそ
れぞれ接続する配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（図６参
照）の長さを最も短くすることができ、従って、配線構
成を簡単化し得る。Further, in the fourth embodiment, since the power modules 51a, 51b, 51c (high-temperature operation type elements) are provided inside the stator core 26, the main body 1 of the electric motor can be made more compact. Can be In the fourth embodiment, the power module 51a,
The coils corresponding to the windings 27u, 27v, 27w of each phase of the stator winding 27 among the coils 51b, 51c (high temperature operation type elements) are replaced with the corresponding phase windings 27u, 27v inside the stator core 26. , 27w. Thereby, each power module 51a, 5
The lengths of the wirings 52a, 52b, 52c (see FIG. 6) connecting the phase windings 1b, 51c and the phase windings 27u, 27v, 27w, respectively, can be minimized, so that the wiring configuration can be simplified.
【００４７】図７及び図８は本発明の第５の実施例を示
すものであり、第４の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第４の実施例と同一部分には、同一符号を付し
ている。この第５の実施例では、３個のパワーモジュー
ル５１ａ、５１ｂ、５１ｃを固定子鉄心２６のスロット
２６ｄの内部に収容するように構成している。この場
合、パワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃの形状
は、スロット２６ｄの内部に収容可能なように細長い形
状に構成されている。そして、本実施例においては、パ
ワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃを収容したスロ
ット２６ｄ内にも、巻線２７を収容している。FIGS. 7 and 8 show a fifth embodiment of the present invention. Differences from the fourth embodiment will be described. The same parts as those of the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals. In the fifth embodiment, three power modules 51a, 51b, and 51c are housed in slots 26d of the stator core 26. In this case, the shapes of the power modules 51a, 51b, 51c are configured to be elongated so that they can be accommodated in the slots 26d. In the present embodiment, the winding 27 is also accommodated in the slot 26d accommodating the power modules 51a, 51b, 51c.
【００４８】このようにパワーモジュール５１ａ、５１
ｂ、５１ｃ及び巻線２７をスロット２６ｄ内に収容可能
な理由は、電動機が永久磁石電動機の場合、ロータ３０
の永久磁石による誘導起電力を小さくするために巻線２
７の巻数を少なくしているからである。即ち、永久磁石
電動機では、スロット２６ｄ内における巻線２７の占積
率が小さいため、スロット２６ｄ内に巻線２７と一緒に
パワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃを十分収容す
ることができるのである。As described above, the power modules 51a, 51
b, 51c and the winding 27 can be accommodated in the slot 26d when the motor is a permanent magnet motor.
Winding 2 to reduce the induced electromotive force by the permanent magnet
This is because the number of turns of the number 7 is reduced. That is, in the permanent magnet motor, since the space factor of the winding 27 in the slot 26d is small, the power modules 51a, 51b, and 51c can be sufficiently accommodated in the slot 26d together with the winding 27.
【００４９】尚、上述した以外の第６の実施例の構成
は、第５の実施例の構成と同じ構成となっている。従っ
て、第６の実施例においても、第５の実施例と同じ作用
効果を得ることができる。特に、第６の実施例では、固
定子鉄心２６のスロット２６ｄ内に巻線２７と一緒にパ
ワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃを配設するよう
に構成したので、各相巻線２７ａ、２７ｂ、２７ｃと各
パワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃとを接続する
配線の長さをより一層短くすることができる。また、パ
ワーモジュール５１ａ、５１ｂ、５１ｃと巻線２７を収
容する作業工程が同じ工程となるから、組立作業性を向
上させることができる。The configuration of the sixth embodiment other than the above is the same as the configuration of the fifth embodiment. Therefore, also in the sixth embodiment, the same operation and effect as those of the fifth embodiment can be obtained. In particular, in the sixth embodiment, since the power modules 51a, 51b, and 51c are arranged together with the windings 27 in the slots 26d of the stator core 26, the phase windings 27a, 27b, and 27c are provided. And the length of the wiring connecting the power modules 51a, 51b, and 51c can be further reduced. In addition, the work process for accommodating the power modules 51a, 51b, 51c and the winding 27 is the same process, so that the workability of the assembly can be improved.
【００５０】尚、上記各実施例では、電力変換装置とし
てインバータ装置３４を搭載する電動機に適用したが、
これに限られるものではなく、電力用半導体素子として
例えばサイリスタを使用する位相制御装置を搭載する電
動機に適用しても良い。In each of the above embodiments, the present invention is applied to a motor having an inverter 34 as a power converter.
The present invention is not limited to this, and may be applied to a motor equipped with a phase control device using, for example, a thyristor as a power semiconductor element.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りの構成であ
るから、次の効果を得ることができる。即ち、請求項１
の電力変換装置搭載形電動機によれば、電動機に搭載す
る電力変換装置の電力用回路を構成する半導体素子とし
て、高温動作形素子を用いるように構成したので、電力
用の半導体素子の損失を低減し得ると共に、電動機全体
の構成を小形化することができるという優れた効果を奏
する。Since the present invention has the configuration as described above, the following effects can be obtained. That is, claim 1
According to the electric motor with a built-in power converter, the high-temperature operation type element is used as a semiconductor element constituting the power circuit of the power converter mounted on the motor, so that the loss of the power semiconductor element is reduced. And an excellent effect that the entire configuration of the electric motor can be reduced in size.
【００５２】請求項２の電力変換装置搭載形電動機によ
れば、電力変換装置のうちの電力用回路以外の回路を構
成する半導体素子として通常温度動作形素子を用いると
共に、高温動作形素子を配設した部分と通常温度動作形
素子を配設した部分とを分離し、且つ、両者の間に熱絶
縁部材を設けるように構成した。この構成によれば、通
常温度動作形素子を配設した部分に熱が伝わることを防
止できるから、該素子の動作環境を良好に保持できる。According to the second aspect of the present invention, the normal temperature operation type element is used as a semiconductor element constituting a circuit other than the power circuit in the power conversion apparatus, and the high temperature operation type element is provided. The portion provided with the normal temperature operation type element is separated from the provided portion, and a heat insulating member is provided between the two. According to this configuration, since heat can be prevented from being transmitted to the portion where the normal temperature operation type element is provided, the operation environment of the element can be favorably maintained.
【００５３】請求項３の電力変換装置搭載形電動機によ
れば、回転軸の一端部に冷却ファンを設け、通常温度動
作形素子を配設した部分を電動機フレーム内における冷
却ファン側の軸受ブラケットの近傍に収容し、そして、
高温動作形素子を配設した部分を電動機フレーム内にお
ける固定子鉄心の近傍に収容するように構成した。この
構成によれば、高温動作形素子を配設した部分の環境温
度を容易に高くすることができると共に、通常温度動作
形素子を配設した部分の環境温度を容易に低くすること
ができる。According to the third aspect of the present invention, the cooling fan is provided at one end of the rotating shaft, and the portion where the normal temperature operation type element is provided is provided on the cooling fan side of the bearing bracket in the motor frame. Housed nearby, and
The portion where the high-temperature operation type element is disposed is housed in the vicinity of the stator core in the motor frame. According to this configuration, it is possible to easily increase the environmental temperature of the portion where the high-temperature operation type device is provided, and to easily lower the environmental temperature of the portion where the normal temperature operation type device is provided.
【００５４】請求項４の電力変換装置搭載形電動機にお
いては、通常温度動作形素子を配設した部分の全部また
は一部分を、電動機フレームの外側に設けるように構成
した。この構成の場合、通常温度動作形素子を配設した
部分の環境温度を低くするための構成を簡単な構成にて
容易に実現できる。In the electric motor mounted with the power converter according to the fourth aspect, all or a part of the portion where the normal temperature operation type element is provided is provided outside the motor frame. In the case of this configuration, a configuration for lowering the environmental temperature of the portion where the normal temperature operation type element is provided can be easily realized with a simple configuration.
【００５５】請求項５の電力変換装置搭載形電動機にお
いては、電力変換装置をインバータ装置により構成した
場合、インバータ装置のうちのコンバータ回路部の全部
または一部分を、電動機フレームの外側に設けるように
構成した。この構成によれば、電動機の本体の内側の電
子部品と外側の電子部品を接続するための配線構成を簡
単化することができる。According to a fifth aspect of the present invention, when the power converter is constituted by an inverter, all or a part of the converter circuit portion of the inverter is provided outside the motor frame. did. According to this configuration, the wiring configuration for connecting the electronic components inside and outside the main body of the electric motor can be simplified.
【００５６】請求項６の電力変換装置搭載形電動機によ
れば、高温動作形素子を、電動機フレームと固定子鉄心
との間に設けられたスペースに配置するように構成した
ので、高温動作形素子の動作環境を容易に高温に設定す
ることができ、しかも、全体の構成を小形化し得る。こ
の場合、請求項７の電力変換装置搭載形電動機のよう
に、高温動作形素子を固定子鉄心の内部に設けるように
構成しても、請求項６の構成と同様の効果を得ることが
できる。また、請求項８の電力変換装置搭載形電動機の
ように、高温動作形素子を固定子鉄心のスロットの内部
に設けるように構成しても、請求項６の構成と同様の効
果を得ることができる。According to the electric motor mounted with the power converter of the sixth aspect, the high-temperature operating element is arranged in the space provided between the motor frame and the stator core, so that the high-temperature operating element is provided. Can be easily set to a high temperature, and the overall configuration can be downsized. In this case, even when the high-temperature operation type element is provided inside the stator core as in the electric motor with the electric power converter according to the seventh aspect, the same effect as that of the sixth aspect can be obtained. . Further, even when the high-temperature operation type element is provided inside the slot of the stator core like the electric motor mounted with the power conversion device according to the eighth aspect, the same effect as the configuration of the sixth aspect can be obtained. it can.
【００５７】請求項９の電力変換装置搭載形電動機によ
れば、高温動作形素子のうちの固定子巻線の各相の巻線
に対応する素子を、固定子鉄心の内部における対応する
相の巻線に近接する部位に設けるように構成したので、
高温動作形素子の動作環境を容易に高温に設定すること
ができると共に、全体の構成を小形化でき、しかも、接
続線の長さを短くすることができる。According to the ninth aspect of the present invention, the element corresponding to each phase winding of the stator winding among the high temperature operation type elements is replaced with the corresponding phase inside the stator core. Since it was configured to be provided in a part close to the winding,
The operating environment of the high-temperature operation type element can be easily set to a high temperature, the entire configuration can be downsized, and the length of the connection line can be shortened.
【００５８】請求項１０の電力変換装置搭載形電動機に
よれば、高温動作形素子と固定子巻線とを、配線基板を
介して接続するように構成したので、配線構成を簡単化
することができると共に、配線の信頼性を高くすること
ができる。According to the tenth aspect of the present invention, since the high-temperature operation type element and the stator winding are connected via the wiring board, the wiring configuration can be simplified. And the reliability of the wiring can be increased.
【図１】本発明の第１の実施例を示す電動機の概略縦断
側面図FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional side view of an electric motor showing a first embodiment of the present invention.
【図２】電気的構成図FIG. 2 is an electrical configuration diagram
【図３】本発明の第２の実施例を示す図１相当図FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention;
【図４】本発明の第３の実施例を示す図１相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention;
【図５】本発明の第４の実施例を示す図１相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1, showing a fourth embodiment of the present invention.
【図６】固定子の端面を示す図FIG. 6 is a diagram showing an end face of a stator.
【図７】本発明の第５の実施例を示す図１相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1, showing a fifth embodiment of the present invention;
【図８】固定子鉄心の端面を示す図FIG. 8 is a view showing an end face of a stator core;
【図９】従来構成を示す図１相当図FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional configuration.
【図１０】電力用の半導体スイッチング素子のコレクタ
電流ＩC −コレクタエミッタ間電圧ＶCE特性を示す図FIG. 10 is a diagram showing a collector current IC-collector-emitter voltage VCE characteristic of a semiconductor switching element for electric power.
【図１１】電力用のダイオードの電流ＩF −電圧ＶF 特
性を示す図FIG. 11 is a diagram showing a current IF-voltage VF characteristic of a power diode.
２１は本体、２２は電動機フレーム、２３、２４は軸受
ブラケット、２５は固定子、２６は固定子鉄心、２７は
巻線、３０はロータ、３１は回転軸、３２は冷却ファ
ン、３４はインバータ装置（電力変換装置）、３５は熱
絶縁板（熱絶縁部材）、３８はプリント配線基板、４０
はパワーモジュール（半導体素子）、４４はパワーモジ
ュール（半導体素子）、４５は端子箱、４６は熱絶縁
板、４７はプリント配線基板、５１ａ〜５１ｃはパワー
モジュール（半導体素子）を示す。21 is a main body, 22 is a motor frame, 23 and 24 are bearing brackets, 25 is a stator, 26 is a stator core, 27 is a winding, 30 is a rotor, 31 is a rotating shaft, 32 is a cooling fan, and 34 is an inverter device. (Power conversion device), 35 is a heat insulating plate (heat insulating member), 38 is a printed wiring board, 40
Denotes a power module (semiconductor element), 44 denotes a power module (semiconductor element), 45 denotes a terminal box, 46 denotes a heat insulating plate, 47 denotes a printed wiring board, and 51a to 51c denote power modules (semiconductor elements).
フロントページの続き (72)発明者 望月 資康 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内Continued on the front page (72) Inventor Shiyasu Mochizuki 2121, Nao, Asahi-machi, Mie-gun, Mie Prefecture Inside of Toshiba Mie Plant
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