一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

逆变器一体型电动压缩机的制作方法

2023-10-20 12:18:04 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种包括将三相交流输出施加于电动机的逆变器装置的逆变器一体型电动压缩机。


背景技术:

2.以往,对于在车用的空调装置中使用的电动压缩机要求小型化,以满足节省空间。因此,使用一种电动压缩机,在对电动机进行收容的外壳(框体)一体设置有用于使用开关元件来驱动电动机的逆变器装置。
3.在上述这种逆变器一体型电动压缩机中存在各种寄生耦合(电动机与外壳之间、开关元件与外壳之间、基板与外壳之间等),因此,因随着开关元件的开关动作引发的电压变动,流出到外壳的共模电流(噪声)变多。因此,以往采取如下对策:在控制基板的电源输入部装设由共模线圈及y型电容器构成的emi滤波器,并使从开关元件经由寄生耦合(寄生电容)流出到外壳的共模电流(噪声)回流到开关元件(噪声源),以实现噪声减小(例如,参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
4.专利文献1:日本特许第5091521号公报专利文献2:日本特许第4981483号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
5.然而,在上述现有的结构中,从作为噪声源的开关元件至emi滤波器的路径为经由螺钉等的配线,因此,相对于从开关元件流出到外壳的共模电流,距离emi滤波器的配线长度扩大,共模电流的回流环变大,从而无法充分地获得y型电容器的滤波效果(使共模电流回流的效果)。因此,必须在电源输入部中插入具有充分阻抗的大型的共模线圈,这与节省空间是相悖的。
6.此外,还提出如下对策:将由用于减小共模电流(漏电流)所产生的噪声(主要是无线电噪声)的电阻和电容器构成的缓冲电路与开关元件并联地插入(例如,参照专利文献2),但由于是装设于控制基板上的部件,因此,为了充分地确保绝缘所需的爬电距离,控制基板会变大,这也会成为阻碍空间节省的原因。
7.另一方面,由于在这种电动压缩机中还要求耐振性能,因此,为了实现控制基板与电源之间的连接、开关元件之间的连接以及开关元件与电动机之间的连接,使用由树脂一体成型构成的汇流条(配线构件)。此外,在上述专利文献1中,使用于减小电源电压的脉动的电容器及电抗器与汇流条一体化。
8.本发明是为了解决上述现有的技术问题而完成的,其目的在于提供一种逆变器一体型电动压缩机,能够在实现小型化的同时,有效地抑制由共模电流导致的噪声。
解决技术问题所采用的技术方案
9.本发明的逆变器一体型电动压缩机包括逆变器装置,所述逆变器装置具有开关元件并将三相交流输出施加于电动机,所述逆变器一体型电动压缩机的特征是,包括:控制基板,所述控制基板对开关元件的开关进行控制;以及配线构件,所述配线构件设置成进行直流电源、控制基板、开关元件以及电动机之间的配线,在所述配线构件配置有噪声减小用的元件。
10.技术方案2的发明的逆变器一体型电动压缩机在上述发明的基础上,其特征是,控制基板、配线构件以及开关元件以层叠的形态设置。
11.技术方案3的发明的逆变器一体型电动压缩机是在上述各发明的基础上,其特征是,噪声减小用的元件是缓冲电路、电容器、正常模线圈、三相共模线圈和铁氧体芯中的任一个、它们的组合或者它们的全部,其中所述缓冲电路用于减小噪声,所述电容器用于使流出的共模电流回流到噪声源,所述正常模线圈连接在开关元件与电动机之间,所述三相共模线圈连接在开关元件与电动机之间,所述铁氧体芯连接在开关元件与电动机之间。
12.技术方案4的发明的逆变器一体型电动压缩机是在上述发明的基础上,其特征是,缓冲电路是单个缓冲电路或者整合式缓冲电路。
13.技术方案5的发明的逆变器一体型电动压缩机是在技术方案3或技术方案4的发明的基础上,其特征是,缓冲电路是由电容器构成,或者由电容器和电阻构成,又或者由电容器、电阻和二极管构成。
14.技术方案6的发明的逆变器一体型电动压缩机是在上述各发明的基础上,其特征是,配线构件是将汇流条树脂模塑而成的汇流条组件。发明效果
15.根据本发明,在包括具有开关元件并将三相交流输出施加于电动机的逆变器装置的逆变器一体型电动压缩机中,包括对开关元件的开关进行控制的控制基板和设置成进行直流电源、控制基板、开关元件以及电动机之间的配线的配线构件,在该配线构件配置有噪声减小用的元件,因此,能使装设于控制基板上的噪声减小用的元件小型化,从而能使控制基板小型化。
16.在上述情况下,如技术方案2的发明那样,在将控制基板、配线构件以及开关元件以层叠的形态设置的结构中,能通过将噪声减小用的元件配置在配线构件来实现立体的配置,能在充分地确保爬电距离的同时实现小型化。
17.另外,作为噪声减小用的元件,例如如技术方案3的发明那样,能想到用于减小噪声的缓冲电路、用于使流出的共模电流回流到噪声源的电容器、连接在开关元件与电动机之间的正常模线圈、连接在开关元件与电动机之间的三相共模线圈、连接在开关元件与电动机之间的铁氧体芯等。
18.例如,若将用于使流出的共模电流回流到噪声源的电容器配置于配线构件,则能通过短的路径使流出的共模电流回流到噪声源,从而不用像现有那样在电源输入部插入大型的共模线圈便能抑制噪声。由此,能在实现电动压缩机的小型化的同时效地抑制噪声。
19.此外,例如,通过将连接在开关元件与电动机之间的三相共模线圈、连接在开关元件与电动机之间的铁氧体芯配置于配线构件,还能使从开关元件经过电动机流至电动压缩机的外壳的路径的阻抗增加,从而能减小从该路径流出的共模电流。此外,通过将连接在开
关元件与电动机之间的正常模线圈配置于配线构件,能有效地抑制开关浪涌。由此,也无需将大型的emi滤波器(共模线圈)插入电源输入部,能在实现电动压缩机的小型化的同时有效地实现噪声的抑制。
20.尤其,由于正常模线圈与共模线圈不同,无需三相线的耦合,因此,能单独地配置,配置于配线构件时的限制少,与共模线圈的情况相比更容易小型化。另外,即使不放入到三相的所有相(例如仅两相)中也能获得减小噪声的效果,因此,具有使用方便的优点。
21.另外,例如,通过将用于减小噪声的缓冲电路配置于配线构件,能更靠近开关元件地配置缓冲电路,从而能提高噪声减小效果。
22.作为上述情况下的缓冲电路,如技术方案4的发明那样是单个缓冲电路或者整合式缓冲电路。
23.此外,缓冲电路实际上如技术方案5的发明那样由仅电容器构成,或者由电容器和电阻构成,又或者由电容器、电阻和二极管构成。
24.此外,通过如技术方案6的发明那样由将汇流条树脂模塑而成的汇流条组件来构成配线构件,能在确保绝缘的同时保证耐振性。
附图说明
25.图1是应用了本发明的一实施例的逆变器一体型电动压缩机的立体图。图2是将图1的逆变器一体型电动压缩机的盖构件拆卸后的状态的立体图。图3是图2所示的逆变器装置的除了滤波器基板以外的部分的分解立体图。图4是图3的逆变器装置的电路图。图5是图4的逆变器装置的逆变器电路和控制基板的电路图。图6是图3的汇流条组件的立体图。图7是将图6的汇流条组件透视所得的俯视图。图8是另一个汇流条组件的立体图。图9是将图8的汇流条组件透视所得的俯视图。图10是又一个汇流条组件的立体图。图11是将图10的汇流条组件透视所得的俯视图。图12是对现有的逆变器装置的噪声路径进行说明的图。图13是用于对图4的逆变器装置的噪声路径进行说明的电路图。图14是对缓冲电路的例子进行说明的图。
具体实施方式
26.以下,基于附图对本发明的一实施方式进行详细说明。实施例的逆变器一体型电动压缩机1构成未图示的车用空调装置的制冷剂回路的一部分,其包括电动机m(图4、图5所示);金属制(铝制或铁制。在实施例中为铝制)的外壳2,所述外壳2内置有由所述电动机m驱动的压缩机构(未图示);以及逆变器装置3(电力转换装置),所述逆变器装置3将三相交流输出施加于电动机m以对其进行驱动。
27.外壳2包括:电动机外壳4,所述电动机外壳4对所述电动机m进行内置;压缩机构外壳6,所述压缩机构外壳6与所述电动机外壳4的轴向一侧连接并将所述压缩机构内置;压缩
机构罩7,所述压缩机构罩7将所述压缩机构外壳6的一侧的开口封堵;逆变器收容部8,所述逆变器收容部8构成于电动机外壳4的轴向另一侧;以及盖构件11,所述盖构件11以能开闭的方式将所述逆变器收容部8的另一侧的开口封堵。此外,在所述逆变器收容部8内收容有逆变器装置3。
28.另外,在图1、图2中,以将逆变器收容部8设置于上方,压缩机构罩7设置于下方的状态示出实施例的逆变器一体型电动压缩机1,但实际上以压缩机构罩7位于一侧、逆变器收容部8位于另一侧的方式横向配置。
29.实施例的电动机m由ipmsm(interior permanent magnet synchronous motor:内部永磁同步电机)构成,所述压缩机构例如是涡旋式的压缩机构。压缩机构由电动机m驱动,对制冷剂进行压缩并排出到车用空调装置的制冷剂回路内。此外,从还构成制冷剂回路的一部分的蒸发器(也称为“吸热器”)吸入的低温的气体制冷剂在电动机外壳4中流通。因此,电动机外壳4内被冷却。此外,逆变器收容部8被形成于电动机外壳4的隔壁区划为供电动机m收容的电动机外壳4内,该隔壁也被低温的气体制冷剂冷却。
30.(1)逆变器装置3所述逆变器装置3包括:六个开关元件13~18(图3),六个所述开关元件13~18由构成三相的逆变器电路9的各相的上、下臂的igbt(mosfet亦可)形成;控制基板21,所述控制基板21在印刷配线安装有控制电路19;作为配线构件的汇流条组件22(图3),所述汇流条组件22用于进行后述的电池24、控制基板21、各开关元件13~18以及电动机m之间的配线;以及滤波器基板23,将从作为直流电源的车辆的电池24(图4)供给的直流电转换为三相交流电,并供给至所述电动机m的定子线圈(未图示)。
31.(2)逆变器装置3的电路首先,使用图4对逆变器装置3的电路进行说明。“26”是经由lisn(伪电源电路网)连接于电池24的正极侧( )的正极侧路径,“27”是经由lisn连接于电池24的负极侧(-)的负极侧路径,在这些正极侧路径26和负极侧路径27连接有emi滤波器28和平滑电容器29。
32.上述emi滤波器28由x电容器31、差模线圈32、共模线圈33以及y电容器36和y电容器34构成,其中,所述x电容器31连接在正极侧路径26与负极侧路径27之间,所述差模线圈32与所述x电容器31的后段的正极侧路径26连接,所述共模线圈33与所述差模线圈32的后段连接,在所述共模线圈33的后段中,所述y电容器36和y电容器34分别连接在正极侧路径26及负极侧路径27与外壳2之间。
33.此外,这些emi滤波器28和平滑电容器29配置于滤波器基板23。上述x电容器31是用于减小差模噪声的电容器,y电容器34、36是用于减小共模噪声的电容器。
34.另外,外壳2连接到车体37(gnd:接地)。此外,外壳2是逆变器装置3的参考电位导体。
35.(2-1)正常模线圈40、三相共模线圈41以及铁氧体芯42此外,在平滑电容器29的后段的正极侧路径26以及负极侧路径27连接有逆变器电路9,在逆变器电路9的后述的中间路径51u~51w与电动机m之间依次连接有均作为噪声减小用元件的共模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42。所述正常模线圈40及三相共模线圈41主要增加低频的阻抗,铁氧体芯42增加高频的阻抗。铁氧体芯42配置于后述的输出路径56u~56w的周围,但在本发明中,这种配置也称为连接。此外,正常模线圈40在实施例中分
别连接于输出路径56u~56w的所有路径。
36.(2-2)回流电容器43、44此外,在逆变器电路9与平滑电容器29之间的、正极侧路径26以及负极侧路径27与外壳2之间连接有作为噪声减小用的元件的回流电容器43、44,所述回流电容器43、44由用于使共模电流回流的电容器构成。在上述情况下,回流电容器43连接在正极侧路径26与外壳2(参考电位导体)之间,回流电容器44连接在负极侧路径27与外壳2之间。
37.此外,这些回流电容器43、44和前述的正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42在实施例中配置于汇流条组件22。另外,图4中用“46”表示的电容示出逆变器电路9与外壳2之间的寄生电容,用“47”表示的电容示出电动机m与外壳2之间的寄生电容。
38.(2-3)逆变器电路9接着,在图5中示出逆变器电路9的电路和控制基板21。逆变器电路9具有u相逆变器48u、v相逆变器48v、w相逆变器48w,各相逆变器48u~48w分别单独地具有前述的上臂侧的开关元件(称为上臂开关元件)13~15和下臂侧的开关元件(称为下臂开关元件)16~18。另外,各开关元件13~18的每一个与续流二极管49反向并联连接。
39.此外,逆变器电路9的上臂开关元件13~15的高电位侧端子与正极侧路径26连接,下臂开关元件16~18的低电位侧端子与负极侧路径27连接。u相逆变器48u的上臂开关元件13的低电位侧端子和下臂开关元件16的高电位侧端子在中间路径51u处连接,该中间路径51u通过输出路径56u与电动机m的u相的定子线圈连接。
40.此外,v相逆变器48v的上臂开关元件14的低电位侧端子和下臂开关元件17的高电位侧端子在中间路径51v处连接,该中间连接51v通过输出路径56v与电动机m的v相的定子线圈连接。另外,w相逆变器48w的上臂开关元件15的低电位端子和下臂开关元件18的高电位侧端子在中间路径51w处连接,该中间路径51w通过输出路径56w与电动机m的w相的定子线圈连接。此外,前述的正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42设置于位于中间路径51u~51w与电动机m之间的输出路径56u~56w中。另外,铁氧体芯42的所有相整合配置于输出路径56u~56w,但也可以在各相的输出路径56u~56w周围单独地配置。
41.(2-4)控制基板21另一方面,控制基板21的控制电路19由具有处理器的微型计算机构成,从车辆的ecu输入转速指令值,并从电动机m输入相电流,基于这些转速指令值和相电流,对逆变器电路9的各上、下臂开关元件13~18的接通/断开状态进行控制。具体而言,通过对施加于各上、下臂开关元件13~18的栅极端子的栅极电压(驱动信号)进行控制,并将分别对各相的上、下臂开关元件进行连接的中间路径51u~51w的电压(相电压)设为三相交流输出,并经由输出路径56u~56w施加于电动机m的各相的定子线圈,以驱动该电动机m。
42.(2-5)缓冲电路52在此,在实施例中,跨及正极侧路径26与负极侧路径27之间连接有作为噪声减小用的元件的缓冲电路52。具体而言,缓冲电路52的一端如图5所示与u相逆变器48u的上臂开关元件13的高电位侧端子一起连接于正极侧路径26,另一端与下臂开关元件16的低电位侧端子一起连接于负极侧路径27。另外,本实施例的缓冲电路52是由电容器c构成的整合式缓冲电路中的一个的c缓冲电路,该电容器c跨及正极侧路径26与负极侧路径27之间连接。
43.缓冲电路52消耗由在上、下臂开关元件13~18的接通、断开时产生的浪涌电压产
生的能量。通过在该缓冲电路52中消耗由浪涌电压产生的能量,能减小在上、下臂开关元件13~18的漏极-源极之间(集电极-发射极之间)产生的高频的浪涌电压,能抑制在电动机m与外壳2之间产生的共模电流,能减小噪声(主要是无线电噪声)。
44.此外,所述缓冲电路52的电容器c在实施例中也配置于汇流条组件22。通过将这些缓冲电路52的电容器c、正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42、回流电容器43、44配置于汇流条组件22,无需在控制基板21安装这些部件,从而能缩小控制基板21的尺寸。此外,通过将缓冲电路52配置于汇流条组件22,能将缓冲电路52配置于更靠近开关元件13~18的位置,还能提高噪声减弱效果。
45.在图3中,“57”~“59”是由设置于汇流条组件22的导电性金属形成的汇流条。这些汇流条57~59经由三块端子板64分别与从电动机壳体4的隔壁引出的引出端子61~63连接。此外,这些汇流条57~59、端子板64以及引出端子61~63构成前述的输出路径56u~56w的一部分。
46.此外,前述的正极侧路径26和负极侧路径27经由安装于电动机外壳4的hv连接器66与来自前述的电池24的电源线束连接。在上述情况下,滤波器基板23的端子板67经由hv连接器66与电源线束导通连接,控制基板21一侧的未图示的端子板与汇流条组件22的汇流条68、69连接。即,汇流条69构成正极侧路径26的一部分,汇流条69构成负极侧路径27的一部分。
47.此外,前述的逆变器电路9的各上、下臂开关元件13~18与电动机外壳4的隔壁紧贴,以配置成与其存在导热关系。隔壁如前所述被低温的气体制冷剂冷却,因此,随着发热的各上、下臂开关元件13~18被隔壁冷却。
48.(3)逆变器装置3的组装接着,对将逆变器装置3组装于电动机外壳4的步骤进行说明。首先,将各上、下臂开关元件13~18以图3所示的形态配置于前述的电动机外壳4的隔壁。接着,将汇流条组件22以图3中的箭头所示的形态覆盖各上、下臂开关元件13~18。此时,使各上、下臂开关元件13~18的各端子71进入汇流条组件22的通孔72并使其前端从汇流条组件22突出。
49.接着,使控制基板21如图3中的箭头所示覆盖汇流条组件22。此时,使各上、下臂开关元件13~18的各端子71进入控制基板21的各连接孔73。此外,使汇流条组件22的各端子74进入控制基板21的连接孔76。如此,将上、下臂开关元件13~18设为最靠近电动机外壳4的隔壁侧,并以在其上层叠汇流条组件22并进一步在其上层叠控制基板21的形态配置。另外,汇流条组件22的各汇流条57~59、68、69位于控制基板21的外侧。
50.这样以将控制基板21、汇流条组件22以及各上、下臂开关元件13~18层叠于逆变器收容部8内的形态配置之后,通过螺钉77、78来将控制基板21和汇流条组件22紧固于电动机外壳4。此时,螺钉78变成贯穿控制基板21的螺纹孔79和汇流条组件22的螺纹孔81、81a、81b,以将控制基板21和汇流条组件22一起紧固于电动机外壳4的形态。此外,由此各螺钉78和螺纹孔81、81a、81b与电动机外壳4(外壳2)导通变成相同电位。
51.随后,将各端子71、74锡焊于控制基板21及汇流条组件22的电路而电连接。此外,通过端子板64将引出端子61~63与汇流条57~59连接,将滤波器基板23连接于汇流条68、69,通过端子板67将滤波器基板23连接于hv连接器66。
52.(4)汇流条组件22的结构
接着,参照图6至图11对实施例的汇流条组件22的结构进行详细叙述。如图3所示,在本实施例中前述的正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42、回流电容器43、44、缓冲电路52的电容器c(均是噪声减小用的元件)配置于汇流条组件22。然而,在以下的说明中使用的图6至图11中,为了便于理解各汇流条57~59、68、69与各元件的位置关系,将各元件的配置分开图示。
53.即,图6、图7示出回流电容器43、44的配置,图8示出正常模线圈40、三相共模线圈41和铁氧体芯42的配置,图10、图11示出缓冲电路52的电容器c的配置,但在本实施例中,实际上如图3所示这些全部设置于汇流条组件22。
54.(4-1)回流电容器43、44的配置首先,对图6、图7进行说明。图6是示出回流电容器43、44的配置的汇流条组件22的立体图,图7示出将图6的汇流条组件22透视所得的俯视图。汇流条组件22是通过绝缘性的硬质树脂82将前述的汇流条57~59、68、69模塑而成的结构。通过以上述方式对汇流条57~59、68、69进行树脂模塑以形成汇流条组件22,能确保绝缘,并且还能保证耐振性。
55.各汇流条57~59、68、69由导电性的金属板构成,大部分埋设于硬质树脂82内,它们的一端部以在汇流条组件22的边缘部处垂直地立起的状态从硬质树脂82向外部突出,前述的端子74以从另一端部或中途的部位垂直地立起的状态从硬质树脂82向外部突出。此外,如前所述,汇流条57~59构成输出路径56u~56w的一部分。此外,汇流条69如前所述构成正极侧路径26的一部分,汇流条68构成负极侧路径27的一部分。
56.此外,在实施例中,前述的回流电容器43设置在位于汇流条组件22端部的螺纹孔81a与汇流条69之间并与它们导通,并且回流电容器44设置在位于汇流条组件22的中央部的螺纹孔81b与汇流条68之间并与它们导通。螺纹孔81a、81b如前所述与外壳2导通,因此,由此回流电容器43如图4所示连接在正极侧路径26与外壳2(参考电位导体)之间,回流电容器44连接在负极侧路径27与外壳2之间。在上述情况下,也可以将各回流电容器43、44模塑并埋设于汇流条组件22的硬质树脂82内,还可以形成安装于硬质树脂82的表面的形态。
57.(4-2)正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42的配置接着,对图8、图9进行说明。图8是示出正常模线圈40、三相共模线圈41和铁氧体芯42的配置的汇流条组件22的立体图,图9是将图8的汇流条组件22透视所得的俯视图。汇流条组件22的汇流条57~59、68、69的结构以及通过硬质树脂82将它们模塑而成的结构如前所述。
58.接着,在实施例中,前述的正常模线圈40与汇流条57~59的立起的一端部侧连接,铁氧体芯42设置成跨及汇流条57~59的立起的一端部的周围,三相共模线圈41设置在正常模线圈40与铁氧体芯42之间。如前所述汇流条57~59构成输出路径56u~56w的一部分,并且,输出路径56u~56w如前所述位于中间路径51u~51w与电动机m之间,因此,正常模线圈40、三相共模线圈41和铁氧体芯42连接在中间路径51u~51w与电动机m之间。在上述情况下,也可以将正常模线圈40、三相共模线圈41以及铁氧体芯42模塑并埋设于汇流条组件22的硬质树脂82内,还形成安装于硬质树脂82的表面的形态。
59.(4-3)缓冲电路52的电容器c的配置接着,对图10、图11进行说明。图10是示出缓冲电路52的电容器c的配置的汇流条组件22的立体图,图11是将汇流条组件22透视所得的俯视图。同样地,汇流条组件22的汇流
条57~59、68、69的结构以及通过硬质树脂82将它们模塑而成的结构如前所述。
60.接着,在实施例中,前述的缓冲电路52的电容器c跨及汇流条68、689的立起的一端侧部而连接。如前所述,汇流条69构成正极侧路径26的一部分,汇流条68构成负极侧路径27的一部分,因此,电容器c跨及正极侧路径26和负极侧路径27而连接。在上述情况下,也可以将电容器c模塑并埋设于汇流条组件22的硬质树脂82内,还可以形成安装于硬质树脂82的表面的形态。
61.另外,在实施例(图3、图4)中,将作为噪声减小用的元件的正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42、回流电容器43、44、缓冲电路52的电容器c全部配置于汇流条组件22,但并不局限于此,也可以仅将回流电容器43、44如图6、图7所示配置于汇流条组件22,还可以仅将正常模线圈40、三相共模线圈41和铁氧体芯42如图8、图9所示配置于汇流条组件22。在图8、图9的情况下,可以仅将正常模线圈40配置于汇流条组件22,也可以仅将三相共模线圈41配置于汇流条组件22,还可以仅将铁氧体芯42配置于汇流条组件22。
62.此外,可以仅将缓冲电路52的电容器c如图10、图11所示配置于汇流条组件22,还可以将它们(回流电容器43及44、正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42、缓冲电路52的电容器c)中的两个组合并配置于汇流条组件22。
63.(5)噪声减弱效果接着,参照图12、图13对本发明的噪声减弱效果进行说明。图12示出未设置前述的正常模线圈40、三相共模线圈41、铁氧体芯42、回流电容器43、44和缓冲电路52的逆变器装置100的电路图。另外,上述图中用与图4相同的标记表示的部件能实现相同或等同的效果。
64.在该图中,用“n1”表示的箭头示出从电动机m经由寄生电容47流出到外壳2的共模电流(噪声)、用“n2”表示的箭头示出从逆变器电路9经由寄生电容46流出到外壳2的共模电流(噪声),用“n3”表示的箭头示出从外壳2经由y电容器34、36回流到逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18的共模电流(噪声),用“n9”表示的箭头示出穿过hv连接器66的屏蔽线流入正极侧( )及负极侧(-)的lisn 26、lisn 27的共模电流(噪声)。此外,用“n4”表示的箭头示出从外壳2流出到车体37的共模电流(噪声),用“n5”~“n8”表示的箭头示出从车体37经由lisn 27、lisn 26流入到emi滤波器28的共模电流(噪声)。另外,虽然图中的箭头仅示出单个方向,但实际的共模电流的流动并不简单,在各处均是双向地流出/流入。
65.在图12的逆变器装置100的情况下,从电动机m经由寄生电容47流出的共模电流(n1)变大。此外,该共模电流和从逆变器电路9流出到外壳2的共模电流(n2)经由y电容器34、36回流到作为噪声源的逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18(n3),但由于y电容器34、36远离电动机m及逆变器电路9,因此,回流路径变长,从而无法充分地获得y电容器34、36的滤波效果(使共模电流回流的效果)。
66.另一方面,通过如图4那样配置回流电容器43、44,以使从电动机m经由寄生电容47流出的共模电流(n1)和从逆变器电路9流出到外壳2的共模电流(n2)中的大部分如图13中的箭头n10所示经由回流电容器43、44回流到作为噪声源的逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18。所述回流电容器43、44配置于在比滤波器基板23更靠近电动机m及逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18的位置设置的汇流条组件22处,因此,回流路径变短,能在回流电容器43、44中获得高的滤波效果。由此,不用像现有那样在电源输入部插入大型的共模线圈的情况下便能抑制噪声,能在实现逆变器一体型电动压缩机1的小型化的同时有效地抑
制噪声。
67.此外,在实施例中,将三相共模线圈41和铁氧体芯42配置于逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18与电动机m之间的汇流条组件22,因此,能使经由将逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18连接的各中间路径51u~51w、各输出路径56u~56w以及电动机m直至外壳2的路径的阻抗增加,并使经由寄生电容47流出的共模电流(噪声。用箭头n1表示)变小。此外,在实施例中,在逆变器电路9的上、下臂开关元件13~18与电动机m之间的汇流条组件22还配置共模线圈40,因此,能有效地抑制开关浪涌。由此,不用在电源输入部插入大型的emi滤波器(共模线圈),能在实现逆变器一体型电动压缩机1的小型化的同时有效地抑制噪声的抑制。
68.尤其,正常模线圈40与共模线圈不同,无需三相线的耦合,因此,能单独地配置,配置于汇流条组件22时的限制少,与共模线圈的情况相比更容易小型化。另外,正常模线圈40也可以不像实施例那样加入到输出路径56u~56w(三相)的所有相中,而加入到例如仅两相中。由此,也能获得噪声减小效果,因此,具有使用方便的优点。
69.此外,在实施例中,将用于减小噪声的缓冲电路52的电容器c配置于汇流条组件22,因此,能有效地减小噪声(主要是无线电噪声)。在上述情况下,由于在控制基板21上并未装设缓冲电路,而是通过配置于汇流条组件22来形成立体的配置(控制基板21、汇流条组件22、上、下臂开关元件13~18被层叠),因此,能在充分地确保爬电距离的同时实现小型化。
70.(6)缓冲电路52的结构例另外,实施例所示的缓冲电路52使用将仅电容器c连接在正极侧路径26与负极侧路径27之间的整合式缓冲电路的c缓冲电路进行了说明,但作为缓冲电路52能想到图14所示的各种结构。在该图中,右侧示出整合式缓冲电路的例子,从右边开始第二个是前述的实施例中所示的c缓冲电路。批量缓冲电路是连接在正极侧路径26与负极侧路径27之间的缓冲电路,但除此以外还能想到图中右端所示的rcd缓冲电路。上述rcd缓冲电路由二极管d和电阻r的并联电路和与该并联电路串联连接的电容器c构成。二极管d的电容器c方向是顺流方向,该二极管d的并联电路侧与正极侧路径26连接,电容器c侧与负极侧路径27连接。
71.此外,图中左侧示出单个缓冲电路的例子。单个缓冲电路是逐个地与各上、下臂开关元件13~18连接的缓冲电路。作为上述单个缓冲电路的例子,存在rc缓冲电路(图14的左端)、充放电型rcd缓冲电路(从图14的左边起第二个)、放电阻断型rcd缓冲电路(从图14的左边起第三个)。
72.rc缓冲电路由电阻r和电容器c的串联电路构成,它们分别跨及上、下臂开关元件13~18的集电极与发射极之间而连接。充放电型rcd缓冲电路中,由二极管d和电阻r的并联电路和与该并联电路串联连接的电容器c构成的缓冲电路52分别跨及各个上、下臂开关元件13~18的集电极与发射极之间而连接。在上述情况下,二极管d的电容器c方向设为顺流方向,该二极管d的并联电路侧与集电极连接,电容器c侧与发射极连接。
73.放电阻断型rcd缓冲电路由分别跨及各个上、下臂开关元件13~18的集电极与发射极之间而连接的电容器c和二极管d的串联电路、跨及上臂开关元件13~15的电容器c与二极管d之间及负极侧路径27而连接的电阻r、跨及下臂开关元件16~18的二极管3与电容器c之间及正极侧路径26而连接的电阻r构成。
74.在上述情况下,在上臂开关元件13~15中,电容器c与集电极连接,二极管d与发射极连接,二极管d的发射极侧设为顺流方向。此外,在下臂开关元件16~18中,二极管d与集电极连接,电容器c与发射极连接,二极管d的电容器c侧设为顺流方向。所有缓冲电路52均是使在上、下臂开关元件13~18的接通、断开时产生的浪涌电压消耗的缓冲电路。
75.另外,在实施例中采用了通过硬质树脂82将汇流条57~59、68、69模塑而成的汇流条组件22以作为配线构件,但在第一技术方案至第三技术方案的发明中也可以是未用树脂模塑的汇流条。此外,实施例中所示的逆变器装置3、外壳2(电动机外壳4)的形状、结构并不局限于此,还能在不脱离本发明的宗旨的范围进行各种改变,这一点是自不必言的。(符号说明)
76.1 逆变器一体型电动压缩机;2 外壳;3 逆变器装置;4 电动机外壳;8 逆变器收容部;9 逆变器电路;13~18 上、下臂开关元件;21 控制基板;22 汇流条组件(配线构件);24 电池(直流电源);26 正极侧路径;27 负极侧路径;40正常模线圈;41 三相共模线圈;42 铁氧体芯;43、44 回流电容器;51u~51w 中间路径;52 缓冲电路;57~59、68、69 汇流条;82 硬质树脂;c 电容器;d 二极管;m 电动机;r 电阻。
再多了解一些

本文用于创业者技术爱好者查询,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表