JPH0717454U - 工作機械駆動用モータ給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工作機械用液冷式冷却手段によって冷却され
ているヒートシンクを有する電力用半導体装置モジュー
ルを有する工作機械駆動用モータ給電装置である。 【効果】 冷却効果が大きく、温度管理が容易であり、
取り扱いも容易であり、電力用半導体装置モジュールの
信頼性を向上し、大容量化を可能にすることができ、さ
らに、錆等を発生する懸念はなく、付加的冷媒通路を必
要とすることもなく、ヒートシンクが強電盤の盤壁を貫
通することゝすれば、強電盤を小型にすることもでき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電力用半導体装置モジュールを使用して、工作機械駆動用のモータ に電力を供給する工作機械駆動用モータ給電装置に関する。特に、冷却効果が高 く、温度管理が容易であり、信頼性の向上した工作機械駆動用モータ給電装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械駆動モータ、特に、スピンドルモータやサーボモータは、電力用トラ ンジスタやフライホイールダイオード等が組み合わされてＰＷＭ回路等を構成し ており、大きさが１０ｃｍ角程度の電力用半導体装置モジュールによって給電さ れる場合が多い。電力用半導体装置モジュールは、その体積に比して、発熱量が 極めて大きいので、極めて大きなヒートシンクを有するか、強制風冷方式をもっ て強制的に冷却することゝされる場合が一般である。そして、強制風冷装置には 、サーモスタット等の温度検出手段を使用してなす自動温度制御手段が使用され ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、電力用半導体装置モジュールは、発熱量に比して体積が小さいため 、その信頼性は使用温度に大きく依存し、使用温度が最大許容接合部温度（ジャ ンクション温度）を超えると、急激に劣化して性能が低下し、最悪の場合は破損 するに至る。

【０００４】 一方、自動温度制御手段を使用する強制風冷方式の電力用半導体装置モジュー ルの特性は周囲温度によって支配されるばかりでなく、制御応答速度が遅く温度 管理が困難であると云う欠点があり、また、電力用半導体装置モジュールを強電 盤に取り付ける場合、気密を保持するため複雑な構造を必要とすると云う欠点も ある。

【０００５】 本考案の目的は、これらの欠点を解消することにあり、冷却効果が高く、温度 管理が容易であり、取り扱いも容易であり、大容量化も可能であり、信頼性が向 上している工作機械駆動用モータ給電装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的は、工作機械用液冷式冷却手段（２）によって冷却されているヒー トシンク（３）を有する電力用半導体装置モジュール（１）を有する工作機械駆 動用モータ給電装置によって達成される。

【０００７】

【作用】

本考案は、工作機械が本来工作機械本体冷却用油圧源を有することに着目して 、これを電力用半導体装置モジュールの冷却にも利用しようと云う着想を具体化 して完成したものであり、電力用半導体装置モジュールに貼着されたヒートシン クに冷却用油圧路を穿設して、こゝに冷却用油流を流し、高効率・高温度制御応 答速度をもって電力用半導体装置モジュールを冷却することゝしたものである。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の１実施例に係る工作機械駆動用モータ給電装 置を説明する。

【０００９】 図１参照 図において、１は電力用半導体装置モジュールであり、電力用トランジスタや フライホイールダイオード等を含みＰＷＭ回路等を構成しており、通常１０ｃｍ 角程度の大きさである。３はそのヒートシンクであり、１１は電力用半導体装置 モジュール１を構成する各チップのパッド群であり、プリント板４に接続される 。

【００１０】 ２は工作機械用液冷式冷却手段であり、下記のように構成される。２１は工作 機械本体冷却用油圧源であり、自動温度制御装置が設けられており、一定の低温 度の油圧が供給され、ポンプ５によって圧送された冷却油は、ヒートシンク３中 に穿設されている冷却用油圧路２２を通過してヒートシンク３を冷却した後、工 作機械本体の被冷却各部６を冷却し、その後、工作機械冷却用油圧源２１に還流 する。

【００１１】 ヒートシンク３は強電盤の中に配設され、ポンプ５及び工作機械本体の被冷却 各部６とそれぞれ連通する油圧路２３・２４が強電盤の盤壁を貫通するようにし ても、液冷系はすべて強電盤の盤外に配設し、ヒートシンク３が強電盤の盤壁を 貫通するようにしてもよい。

【００１２】 いづれの構造にあっても、液体は気体に比し、体積当り熱容量が大きいので、 冷却効果が大きく、温度制御応答性も良好である。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る工作機械駆動用モータ給電装置は、工作機 械用液冷式冷却手段によって冷却されているヒートシンクを有する電力用半導体 装置モジュールを有するように構成されており、強制液冷方式は強制風冷方式に 比し、冷却効果が高く温度制御応答性も良好であるから、冷却効果が大きく、温 度管理が容易であり、取り扱いも容易であり、電力用半導体装置モジュールの信 頼性を向上し、大容量化を可能にすることができる。さらに、本考案に係る冷媒 は工作機械各部冷却用の油であるから、錆等を発生する懸念はなく、付加的冷媒 通路を必要とすることもなく、取り扱い上も安全である。

【００１４】 また、ヒートシンクが強電盤の盤壁を貫通することゝすれば、強電盤の小型化 にも貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例に係る工作機械駆動用モータ
給電装置の概念的構成図である。

【符号の説明】

１ 電力用半導体装置モジュール １１ パッド群 ２ 工作機械用液冷式冷却手 ２１ 工作機械冷却用油圧源 ２２ 冷却用油圧路 ２３・２４ 油圧路 ３ ヒートシンク ４ プリント板 ５ ポンプ ６ 工作機械本体被冷却各部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械用液冷式冷却手段（２）によっ
   て冷却されてなるヒートシンク（３）を有する電力用半
   導体装置モジュール（１）を有することを特徴とする工
   作機械駆動用モータ給電装置。