JP5582871B2

JP5582871B2 - インバータ駆動モータ

Info

Publication number: JP5582871B2
Application number: JP2010119752A
Authority: JP
Inventors: 静里田村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: JP2011250550A

Description

本発明は、インバータで駆動されるモータに関する。

インバータは、コンバータ部で交流を直流に変換し、インバータ部の６個の半導体スイッチング素子のスイッチングによるＰＷＭ制御で、三相の可変電圧、可変周波数の交流に変換してモータを可変制御している。この６個の半導体スイッチング素子の高速のＯＮ・ＯＦＦによりスイッチングノイズが発生する。

半導体スイッチング素子がＯＮ・ＯＦＦすると、パルス状の高速の電位変動がインバータ出力端子に起こる。一方、インバータ出力端子とモータ間の配線と大地間及びモータ巻線とモータ筐体間には、浮遊容量が存在する。スイッチングによる高速の電位変動が浮遊容量に印加されると、浮遊容量を充放電する高周波ノイズ電流の経路が形成される。ノイズ電流は、大地電位に接続されたアース線から電源や他の機器へ流れ、同一電源系統に接続されている他の機器に影響を与える。

このノイズを低減するために、インバータとモータ間の接続ケーブルには、シールドケーブルを用い、シールドケーブルのシールド部材をアース電位に接続する。伝導ノイズの周波数では、アース線よりシールド部材の方がインピーダンスが低いので、浮遊容量を介してシールド部材にノイズ電流が流れ易く、ノイズ電流を確実にフィルタに流し込むことにより、電源側へのノイズ電流の流出を防ぎ、伝導ノイズを低減する。放射ノイズに対しては、放射されるノイズを遮蔽（シールド）することにより低減することができる。シールド部材をアース電位に接続する方法として、下記のような技術が開示されている。

従来、固定子コイルと電気的に接続されたリード線を、電動機の外枠に設けたリード線通し穴から、前記リード線のシールドと前記外枠を電機的に導通させて、電動機外部に引き出すリード線引出し構造において、リード線の周囲に樹脂をモールドし、この樹脂をリード線の長さ方向の両側から導電性のクランプ材で挟持するとともに、前記シールドを前記クランプ材に接触させ、前記両クランプ材を前記外枠に押圧して取り付けた電動機のリード線引出し構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、表面の一部または全部が導電性部材からなるモータと、前記モータの巻線に電流を供給するシールド付モータリード線と、前記シールド付モータリード線の口出部を封止するゴム製の導電性パッキンとを備え、前記シールド付モータリード線のシールド部を段剥きにした段部を前記ゴム製の導電性パッキンを介してモータ表面の導電性部材に固定したシールド線付モータが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、表面が絶縁層で被覆されたシールド線よりなるコンピュータ用接続ケーブルの中間部に、部分的に上記絶縁層を取り除いてシールド部材を露出させた切り込み部を少なくとも１個以上設け、該切り込み部をコンピュータシステム装置の予め塗料を剥がした金属製筐体に接触させてケーブル押さえにより固定し、上記シールド部材を接地させたコンピュータ用接続ケーブルの設置方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−１７８２７０号公報特開２０００−１１６０５５号公報特開平０８−２７３７１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術によれば、リード線のシールドを導電性のリング状のクランプ材の内周面に接触させ、前記クランプ材を電動機の外枠に押圧して取り付けている。そのため、シールドとクランプ材の内周面との接触部及びクランプ材のインピーダンスが高く、インバータの高周波ノイズに対する低減効果が低いという問題がある。

また、上記特許文献２に記載された従来の技術によれば、シールド付モータリード線のシールド部を段剥きにした段部をゴム製の導電性パッキンを介してモータ表面の導電性部材に固定している。そのため、シールドとゴム製の導電性パッキンの接触部及びゴム製の導電性パッキンのインピーダンスが高く、インバータの高周波ノイズに対する低減効果が低いという問題がある。

また、上記特許文献３に記載された従来の技術によれば、シールド部材を露出させた切り込み部をコンピュータシステム装置の予め塗料を剥がした金属製筐体に接触させてケーブル押さえにより固定している。そのため、シールドと金属製筐体との接触部のインピーダンスが高く、インバータの高周波ノイズに対しては、低減効果が低いという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インバータの高周波ノイズに対する低減効果の高いインバータ駆動モータを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体に導電接続され固着された脚部に圧接し、前記シールド部材露出部を前記脚部に面接触させたことを特徴とする。

本発明によれば、インバータの高周波ノイズに対する低減効果が高い、という効果を奏する。

図１−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態１を示す側面図である。図１−２は、実施の形態１のインバータ駆動モータを示す正面図である。図２−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態２を示す側面図である。図２−２は、実施の形態２のインバータ駆動モータを示す正面図である。図３−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態３を示す側面図である。図３−２は、実施の形態３のインバータ駆動モータを示す正面図である。図４−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態４を示す側面図である。図４−２は、実施の形態４のインバータ駆動モータを示す正面図である。図５−１は、実施の形態５の押え金具を示す平面図である。図５−２は、実施の形態５の押え金具を示す正面図である。図５−３は、実施の形態５の押え金具の変形例を示す正面図である。図５−４は、実施の形態５の押え金具の他の変形例を示す正面図である。図６−１は、実施の形態６の押え金具を示す平面図である。図６−２は、実施の形態６の押え金具を示す正面図である。

以下に、本発明にかかるインバータ駆動モータの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態１を示す側面図であり、図１−２は、実施の形態１のインバータ駆動モータを示す正面図である。

図１−１及び図１−２に示すように、実施の形態１のインバータ駆動モータ９１は、円筒状のフレーム１１とフレーム１１の端板を成すブラケット１２とを有する筐体１０と、後側のブラケット（図示せず）から筐体１０の外側へ突出させた回転軸２０に取付けられ筐体１０に送風して冷却する冷却ファン（図示せず）と、を備えている。

円筒状のフレーム１１の両端部の開口は、前側ブラケット１２及び後側ブラケット（図示せず）により塞がれている。フレーム１１の外周面には、軸方向に長い一群のＵ字形の冷却フィン１５が放射状に溶接により取付けられている（固着、導電接続されている）。また、フレーム１１の外周面には、インバータ駆動モータ９１を床面等に据付け接地させるための一対の脚部１４と、端子箱１６が取付けられている。冷却ファン及びフレーム１１の後端部外周部を覆うように、ファンカバー５０が筐体１０に取付けられている。

インバータ駆動モータ９１には、表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブル３０及び端子箱１６内の接続端子を介してインバータ（図示せず）から交流電力が供給される。筐体１０は、溶接により筐体１０に導電接続（固着）された脚部１４により支えられる。

シールドケーブル３０のモータ接続端としての端子箱１６の近傍に、部分的に絶縁層を除去してシールド部材露出部３１を形成する。シールド部材露出部３１を、脚部１４にネジ止めされるＵクリップ（押え金具）４０で押し潰すように、筐体１０に導電接続された脚部１４に圧接し、シールド部材露出部３１を脚部１４に面接触させる。脚部１４のシールド部材露出部３１との接触部は、当然ながら、塗装が剥がされている。

Ｕクリップ４０の高さを、シールド部材露出部３１の直径の８５％以下の高さに形成し、シールド部材露出部３１を、８５％以下の高さに押し潰し、シールド部材露出部３１を脚部１４に面接触させようにするとよい。

実施の形態１のインバータ駆動モータ９１によれば、シールド部材露出部３１を、脚部１４にネジ止めされるＵクリップ（押え金具）４０で押し潰すように、筐体１０に導電接続された脚部１４に圧接し、シールド部材露出部３１を脚部１４に面接触させるので、接触部のインピーダンスが低下し、低減効果を高めることができる。

シールドケーブル３０内の電力線及びアース線は、端子箱１６内の接続端子のなるべく近くでシールド（部材）から分離する。更に、端子箱１６とその蓋との間の隙間や、シールドケーブル３０を端子箱１６に通す孔の隙間をシールド部材で埋めることにより、ノイズ低減効果は増大する。

実施の形態２．
図２−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態２を示す側面図であり、図２−２は、実施の形態２のインバータ駆動モータを示す正面図である。

図２−１及び図２−２に示すように、実施の形態２のインバータ駆動モータ９２は、筐体１０に溶接（導電接続）された脚部１４に、支持板１７を溶接（導電接続）している。シールド部材露出部３１を、支持板１７にネジ止めされるＵクリップ（押え金具）４０で押し潰すように、支持板１７に圧接し、シールド部材露出部３１を支持板１７に面接触させる。このように、支持板１７にシールド部材露出部３１を圧接するようにしても、実施の形態１のインバータ駆動モータ９１と同様の効果を得ることができる。

シールドケーブル３０内の電力線及びアース線は、端子箱１６内の接続端子のなるべく近くでシールド（部材）から分離する。このように、支持板１７にシールド部材露出部３１を圧接するようにしても、実施の形態１のインバータ駆動モータ９１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図３−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態３を示す側面図であり、図３−２は、実施の形態３のインバータ駆動モータを示す正面図である。

図３−１及び図３−２に示すように、実施の形態３のインバータ駆動モータ９３は、筐体１０に溶接（導電接続）された冷却フィン１５に、支持板１８を溶接（導電接続）している（冷却フィン１５の一部で支持板１８を形成してもよい）。シールド部材露出部３１を、支持板１８にネジ止めされるＵクリップ（押え金具）４０で押し潰すように、支持板１８に圧接し、シールド部材露出部３１を支持板１８に面接触させる。

実施の形態４．
図４−１は、本発明のインバータ駆動モータの実施の形態４を示す側面図であり、図４−２は、実施の形態４のインバータ駆動モータを示す正面図である。

図４−１及び図４−２に示すように、実施の形態４のインバータ駆動モータ９４は、端子箱１６の後側で、筐体１０と導電接続されたモータ巻線引出口の下側を下方に延長して支持板１９を形成している。シールド部材露出部３１を、支持板１９にネジ止めされるＵクリップ（押え金具）４０で押し潰すように、支持板１９に圧接し、シールド部材露出部３１を支持板１９に面接触させる。

なお、上記実施の形態１〜４のインバータ駆動モータ９１〜９４では、シールド部材露出部３１を、筐体１０に導電接続された部材に圧接する形態について説明したが、シールド部材露出部３１を、筐体１０に直接圧接するようにしてもよい。

実施の形態５．
図５−１は、実施の形態５の押え金具を示す平面図であり、図５−２は、実施の形態５の押え金具を示す正面図であり、図５−３は、実施の形態５の押え金具の変形例を示す正面図であり、図５−４は、実施の形態５の押え金具の他の変形例を示す正面図である。

図５−１及び図５−２に示すように、押え金具を、実施の形態１〜４のインバータ駆動モータ９１〜９４で用いたＵクリップ４０に替えて、筐体１０又は筐体１０に導電接続された部材１４、１７、１８、１９に、ねじ通し孔４２を利用してねじ４３及びナット４４により両端部がねじ止めされる平板４１としてもよい。

また、図５−３に示すように、平板４１とシールド部材露出部３１との間に、平板４１に取付けられたばね４５と圧接板４６とから成る弾性導電部材を介在させてもよい。図５−３に示すように、弾性導電部材を、平板４１に取付けられたＵ字形の板ばね４７としてもよい。弾性導電部材を介在させることにより、シールド部材露出部３１が長期間の間に塑性変形して潰れてしまっても、シールド部材露出部３１に対する押圧力を維持することができる。

実施の形態６．
図６−１は、実施の形態６の押え金具を示す平面図であり、図６−２は、実施の形態６の押え金具を示す正面図である。

図６−１及び図６−２に示すように、押え金具として、筐体１０に導電接続された部材１４、１７、１８、１９の端部に押えバンド６１の鉤状端部を係止させ、部材１４、１７、１８、１９と押えバンド６１との間にシールド部材露出部３１を挟み、押えバンド６１の他端に接続されたレバー６２を、部材１４、１７、１８、１９に取付けられた支持部６３の時計回りに下方へ下げ、シールド部材露出部３１を部材１４、１７、１８、１９に圧接する形式のクリップ式押え金具６０を用いてもよい。クリップ式押え金具６０は、ねじ止め式より簡単に、シールド部材露出部３１を押圧することができる。

以上のように、本発明にかかるインバータ駆動モータは、周辺に電子機器が設置されている環境で使用されるモータに適している。

１０筐体
１１フレーム
１２ブラケット（端板）
１４脚部
１５冷却フィン
１６端子箱
１７、１８、１９支持板
２０回転軸
３０シールドケーブル
３１シールド部材露出部（シールド部材）
４０Ｕクリップ（押え金具）
４１平板（押え金具）
４２ねじ通し孔
４３ねじ
４４ナット
４５ばね（弾性導電部材）
４６圧接板
４７板ばね（弾性導電部材）
５０ファンカバー
６０クリップ式押え金具（押え金具）
６１押えバンド
６２レバー
６３支持部
９１、９２、９３、９４インバータ駆動モータ

Claims

表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体に導電接続され固着された脚部に圧接し、前記シールド部材露出部を前記脚部に面接触させたことを特徴とするインバータ駆動モータ。
表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体に導電接続され固着された脚部に固着された支持板に圧接し、前記シールド部材露出部を前記支持板に面接触させたことを特徴とするインバータ駆動モータ。
表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体に導電接続され固着された冷却フィンに固着された支持板に圧接し、前記シールド部材露出部を前記支持板に面接触させたことを特徴とするインバータ駆動モータ。
表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体に導電接続され固着されたモータ巻線引出口の下側を下方に延長した支持板に圧接し、前記シールド部材露出部を前記支持板に面接触させたことを特徴とするインバータ駆動モータ。
表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体又は筐体に導電接続された部材に圧接し、前記シールド部材露出部を前記筐体又は筐体に導電接続された部材に面接触させたインバータ駆動モータであって、
前記押え金具は、前記筐体又は筐体に導電接続された部材に両端部がねじ止めされる平板であることを特徴とするインバータ駆動モータ。
表面が絶縁層で被覆されたシールドケーブルを介してインバータから交流電力が供給され、筐体が接地されたインバータ駆動モータにおいて、
前記シールドケーブルのモータ接続端近傍に、部分的に前記絶縁層を除去してシールド部材露出部を形成し、前記シールド部材露出部を押え金具で押し潰すように、前記筐体又は筐体に導電接続された部材に圧接し、前記シールド部材露出部を前記筐体又は筐体に導電接続された部材に面接触させたインバータ駆動モータであって、
前記押え金具は、前記筐体に導電接続された部材の端部に押えバンドの鉤状端部を係止させたクリップ式押え金具であることを特徴とするインバータ駆動モータ。