JPH0947034A - インバータ装置及び電流センサ付トランジスタモジュール - Google Patents
インバータ装置及び電流センサ付トランジスタモジュールInfo
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- JPH0947034A JPH0947034A JP7189480A JP18948095A JPH0947034A JP H0947034 A JPH0947034 A JP H0947034A JP 7189480 A JP7189480 A JP 7189480A JP 18948095 A JP18948095 A JP 18948095A JP H0947034 A JPH0947034 A JP H0947034A
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Abstract
バスバーに曲げ加工を施す必要がないようにする。 【構成】それぞれ一対のトランジスタから成り、正極側
端子21a、負極側端子21b及び出力端子21cを備
えたトランジスタモジュール21と、前記トランジスタ
に接続され、トランジスタをオン・オフするスイッチン
グ手段と、出力端子21cに固定され、出力電流を流す
ためのバスバーと、出力端子21cに隣接させて配設さ
れ、バスバーを流れる出力電流を測定する電流センサ7
1とを有する。該電流センサ71は前記トランジスタモ
ジュール21の上に配設される。電流センサ71を固定
するために、バスバー、インバータフレーム等に穴あけ
加工を施す必要がないので、加工工数を少なくすること
ができる。
Description
流センサ付トランジスタモジュールに関するものであ
る。
ステータコイルによって構成されるモータが使用され、
モータ駆動装置によって制御された電流を前記ステータ
コイルに供給することにより前記モータを駆動するよう
になっている。この場合、前記モータ駆動装置は、電流
波形制御回路及びベースドライブ回路を有する。そし
て、前記電流波形制御回路において、前記ロータの磁極
位置に対応させてU相、V相及びW相から成る3相の正
弦波信号が発生させられるとともに、電流指令値が発生
させられ、正弦波信号及び電流指令値に基づいて、該電
流指令値に対応したパルス幅を有する3相のパルス幅変
調(PWM)信号がベースドライブ回路に送られる。
調信号に対応させてトランジスタ駆動信号を発生させ、
インバータに対して出力する。該インバータは、6個の
トランジスタを有し、前記トランジスタ駆動信号がオン
の間だけトランジスタをオンにして、3相の相電流を発
生させ、該相電流を前記ステータコイルに供給する。そ
して、3相のうちの2相の相電流を電流センサによって
検出し、フィードバック制御を行うようにしている。
対ずつ直列に接続することによってトランジスタモジュ
ールを構成するとともに、該各トランジスタモジュー
ル、電源によって印加される電圧を平滑化するためのコ
ンデンサ、パワーケーブル等はバスパネルを介して互い
に電気的に接続されるようになっている。図2は従来の
トランジスタモジュールの側面図である。
該ヒートシンク15に搭載されたトランジスタモジュー
ルである。なお、該トランジスタモジュール21のほか
に2個の図示しないトランジスタモジュールが前記ヒー
トシンク15に搭載される。ここでは、トランジスタモ
ジュール21についてだけ説明する。前記トランジスタ
モジュール21は、図示しない一対のトランジスタを内
蔵しており、正極側端子21a、負極側端子21b及び
出力端子21cを有する。
の出力端子21cには、出力側の銅製の長板から成るバ
スバー25が接続され、該バスバー25に図示しないモ
ータ接続用ケーブルアッセンブリが接続される。したが
って、前記トランジスタモジュール21において発生さ
せられた出力電流は、相電流として図示しないモータの
ステータコイルに供給される。ここで、前述したよう
に、電流センサ51によって前記相電流を検出すること
ができるようになっている。
ば、前記バスバー25を包囲する図示しないコア、該コ
アのギャップに配設されたホール素子等から成り、前記
バスバー25を介して相電流が流れたときの磁束の変化
によって相電流を検出するようにしている。そのため
に、前記電流センサ51は、ボルト55によってバスバ
ー25に固定される。また、電流センサ51を図示しな
いインバータフレーム等に固定することもできる。
来のトランジスタモジュールにおいては、電流センサ5
1をバスバー25、前記インバータフレーム等に固定す
るために、バスバー25又はインバータフレームに穴あ
け加工を施す必要があり、加工工数が多くなってしま
う。
定する場合には、該バスバー25に電流センサ51を固
定した後、バスバー25をトランジスタモジュール21
に固定する必要があるので、組立工数が多くなってしま
う。そして、電流センサ51を前記インバータフレーム
に固定する場合には、インバータフレームに電流センサ
51を固定した後、該電流センサ51内にバスバー25
又は銅ケーブルを通す必要があるので、組立工数が多く
なってしまう。
バスバー25を水平に延ばすと、該バスバー25に固定
される電流センサ51と他の部材、例えば、抵抗とが干
渉するので、バスバー25に曲げ加工を施し、ヒートシ
ンク15の上面と電流センサ51の下面との間に一定の
距離を置く必要がある。したがって、インバータ装置の
寸法がその分大きくなってしまう。
とによって、また、出力端子21cからモータ接続用ケ
ーブルアッセンブリまでの距離が長くなることによっ
て、各トランジスタモジュール21間の電気的なバラン
スが悪くなってしまう。本発明は、前記従来のトランジ
スタモジュールの問題点を解決して、加工工数及び組立
工数を少なくすることができるとともに、バスバーに曲
げ加工を施す必要がないインバータ装置及び電流センサ
付トランジスタモジュールを提供することを目的とす
る。
ンバータ装置においては、それぞれ一対のトランジスタ
から成り、正極側端子、負極側端子及び出力端子を備え
たトランジスタモジュールと、前記トランジスタに接続
され、トランジスタをオン・オフさせるスイッチング手
段と、前記出力端子に固定され、出力電流を流すための
バスバーと、前記出力端子に隣接させて配設され、前記
バスバーを流れる出力電流を測定する電流センサとを有
する。
モジュールの上に配設される。本発明の他のインバータ
装置においては、さらに、前記電流センサは、底部にト
ランジスタモジュールに沿って突出させられたガイドを
備え、該ガイドを出力端子に当接させてトランジスタモ
ジュールに固定される。本発明の更に他のインバータ装
置においては、さらに、前記電流センサは、トランジス
タモジュールと一体に成形される。
は、さらに、前記電流センサは、前記バスバーを貫通さ
せるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力端
子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子の
上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定さ
れる。本発明の更に他のインバータ装置においては、さ
らに、前記電流センサは、出力端子と一体に成形され
る。
は、さらに、前記電流センサは、出力端子を配設するた
めの検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設された
状態でトランジスタモジュールに固定される。本発明の
電流センサ付トランジスタモジュールにおいては、それ
ぞれ一対のトランジスタから成り、正極側端子、負極側
端子及び出力端子を備えたトランジスタモジュールと、
該トランジスタモジュールの上において、前記出力端子
に隣接させて配設され、出力電流を測定する電流センサ
とを有する。
モジュールの上に配設される。本発明の他の電流センサ
付トランジスタモジュールにおいては、さらに、前記電
流センサは、底部にトランジスタモジュールに沿って突
出させられたガイドを備え、該ガイドを出力端子に当接
させてトランジスタモジュールに固定される。本発明の
更に他の電流センサ付トランジスタモジュールにおいて
は、さらに、前記電流センサは、トランジスタモジュー
ルと一体に成形される。
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
前記バスバーを貫通させるための検出孔を備え、該検出
孔の底面は前記出力端子の上面の高さ以下に、検出孔の
上面は前記出力端子の上面の高さにバスバーの厚さを加
えた高さ以上に設定される。本発明の更に他の電流セン
サ付トランジスタモジュールにおいては、さらに、前記
電流センサは、出力端子と一体に成形される。
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
出力端子を配設するための検出孔を備え、該検出孔内に
出力端子が配設された状態でトランジスタモジュールに
固定される。
インバータ装置においては、それぞれ一対のトランジス
タから成り、正極側端子、負極側端子及び出力端子を備
えたトランジスタモジュールと、前記トランジスタに接
続され、トランジスタをオン・オフさせるスイッチング
手段と、前記出力端子に固定され、出力電流を流すため
のバスバーと、前記出力端子に隣接させて配設され、前
記バスバーを流れる出力電流を測定する電流センサとを
有する。
モジュールの上に配設される。この場合、電流センサを
固定するために、バスバー、インバータフレーム等に穴
あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少なくする
ことができる。さらに、電流センサがトランジスタモジ
ュールの上に固定されるので、抵抗等の他の部材と干渉
することがない。したがって、トランジスタモジュール
からバスバーを水平に延ばすことができ、インバータ装
置の寸法を小さくすることができる。
さらに、前記電流センサは、底部にトランジスタモジュ
ールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガイドを
出力端子に当接させてトランジスタモジュールに固定さ
れる。この場合、電流センサを出力端子に当接させて位
置決めすることができる。したがって、インバータ装置
の組立工数を少なくすることができる。
ンサを取り外すことができるので、3個のトランジスタ
モジュールのうち、2個のトランジスタモジュールだけ
に電流センサを取り付け、2相の相電流を検出すること
ができる。本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、トランジスタモジュー
ルと一体に成形される。
ジュールと一体に成形される。したがって、ボルト等に
よって電流センサをトランジスタモジュールに固定する
必要がなく、インバータ装置の組立工数を少なくするこ
とができる。本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、前記バスバーを貫通さ
せるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力端
子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子の
上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定さ
れる。
がなく、また、出力端子からモータ接続用ケーブルアッ
センブリまでの距離を短くすることができるので、各ト
ランジスタモジュール間の電気的なバランスを良くする
ことができる。本発明の更に他のインバータ装置におい
ては、さらに、前記電流センサは、出力端子と一体に成
形される。
が形成されるので、トランジスタモジュールの水平方向
において、出力端子から360〔°〕のどの方向におい
てもバスバーを接続することができる。本発明の更に他
のインバータ装置においては、さらに、前記電流センサ
は、出力端子を配設するための検出孔を備え、該検出孔
内に出力端子が配設された状態でトランジスタモジュー
ルに固定される。
ジスタモジュールに固定することができる。したがっ
て、インバータ装置の組立工数を少なくすることができ
る。本発明の電流センサ付トランジスタモジュールにお
いては、それぞれ一対のトランジスタから成り、正極側
端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジスタモ
ジュールと、該トランジスタモジュールの上において、
前記出力端子に隣接させて配設され、出力電流を測定す
る電流センサとを有する。
モジュールの上に配設される。この場合、電流センサを
固定するために、バスバー、インバータフレーム等に穴
あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少なくする
ことができる。さらに、電流センサがトランジスタモジ
ュールの上に固定されるので、抵抗等の他の部材と干渉
することがない。したがって、トランジスタモジュール
からバスバーを水平に延ばすことができ、インバータ装
置の寸法を小さくすることができる。
ジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、底部
にトランジスタモジュールに沿って突出させられたガイ
ドを備え、該ガイドを出力端子に当接させてトランジス
タモジュールに固定される。この場合、電流センサを出
力端子に当接させて位置決めすることができる。したが
って、インバータ装置の組立工数を少なくすることがで
きる。
ンサを取り外すことができるので、3個のトランジスタ
モジュールのうち、2個のトランジスタモジュールだけ
に電流センサを取り付け、2相の相電流を検出すること
ができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジスタ
モジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、ト
ランジスタモジュールと一体に成形される。
ジュールと一体に成形される。したがって、ボルト等に
よって電流センサをトランジスタモジュールに固定する
必要がなく、インバータ装置の組立工数を少なくするこ
とができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジス
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
前記バスバーを貫通させるための検出孔を備え、該検出
孔の底面は前記出力端子の上面の高さ以下に、検出孔の
上面は前記出力端子の上面の高さにバスバーの厚さを加
えた高さ以上に設定される。
がなく、また、出力端子からモータ接続用ケーブルアッ
センブリまでの距離を短くすることができるので、各ト
ランジスタモジュール間の電気的なバランスを良くする
ことができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジ
スタモジュールにおいては、さらに、前記電流センサ
は、出力端子と一体に成形される。
が形成されるので、トランジスタモジュールの水平方向
において、出力端子から360〔°〕のどの方向におい
てもバスバーを接続することができる。本発明の更に他
の電流センサ付トランジスタモジュールにおいては、さ
らに、前記電流センサは、出力端子を配設するための検
出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設された状態で
トランジスタモジュールに固定される。
ジスタモジュールに固定することができる。したがっ
て、インバータ装置の組立工数を少なくすることができ
る。
ながら詳細に説明する。図3は本発明の第1の実施例に
おける電動車両の駆動装置を示す図である。図におい
て、31はモータであり、該モータ31は電動車両の4
輪の各駆動輪内にそれぞれ配設され、直流電源33から
供給された電流によって駆動される。前記モータ31
は、6極の永久磁石から成る図示しないロータと、3相
の巻線から成る図示しないステータコイルとを備えてい
る。
は、レゾルバ35の回転子が同軸的に結合されていて、
モータ31のロータの磁極位置を検出することができる
ようになっている。また、前記レゾルバ35にはレゾル
バ回路36が接続されていて、該レゾルバ回路36は、
前記レゾルバ35に交流電圧x(=Em sin ωt)、y
(=Em cos ωt)を印加するとともに、レゾルバ35
から交流電圧のレゾルバ信号a(=Em sin(ωt+θ)
)を受けて前記磁極位置を検出し、電流波形制御回路
37に対して磁極位置信号bを出力する。
値に対応したデューティ比を有する3相のパルス幅変調
信号dを発生させ、該パルス幅変調信号dをベースドラ
イブ回路38に対して出力する。該ベースドライブ回路
38は、前記電流波形制御回路37から出力されたパル
ス幅変調信号dを受けて、6個の各トランジスタTrを
駆動するためのトランジスタ駆動信号cを発生させ、イ
ンバータ40に対して出力する。なお、電流波形制御回
路37及びベースドライブ回路38によってスイッチン
グ手段が構成される。
は、インバータ40によって励磁される。該インバータ
40は、前記6個のトランジスタTr、3個のスナバ回
路41及び2個のコンデンサ13、14から成り、各ト
ランジスタTrのベースに前記トランジスタ駆動信号c
が入力される。そして、一対のトランジスタTrを直列
に接続してトランジスタモジュール21〜23が形成さ
れ、該トランジスタモジュール21〜23を3個並列に
接続することによって前記インバータ40が形成され
る。
前記モータ31に供給される相電流を検出する電流セン
サ、53は前記直流電源33に接続された電源回路であ
り、該電源回路53は前記インバータ40に対して駆動
電圧qを印加するとともに、電流波形制御回路37等に
対して制御電源電圧rを印加する。図4は本発明の第1
の実施例におけるインバータ装置の斜視図である。
側及び負極側の各バスバー間に絶縁体を挟むことによっ
て形成されたバスパネル、13、14は平滑用のコンデ
ンサ、15はヒートシンクである。前記コンデンサ1
3、14は容量を大きくするために並列に接続される。
また、前記バスパネル12とヒートシンク15との間に
は、図示しない3個のトランジスタモジュールが挟ま
れ、該トランジスタモジュールの各トランジスタにバス
パネル12を介して電圧が印加される。そして、各トラ
ンジスタがオン・オフすることによって生じた熱は、ヒ
ートシンク15によって放出される。
23について説明する。この場合、トランジスタモジュ
ール22、23はトランジスタモジュール21と同じ構
造を有するので、トランジスタモジュール21について
だけ説明する。図1は本発明の第1の実施例におけるト
ランジスタモジュールの斜視図、図5は本発明の第1の
実施例におけるトランジスタモジュールの側面図であ
る。
該ヒートシンク15に搭載されたトランジスタモジュー
ルである。なお、該トランジスタモジュール21のほか
に2個のトランジスタモジュール22、23(図3)が
前記ヒートシンク15に搭載される。前記トランジスタ
モジュール21は、図示しない一対のトランジスタを内
蔵しており、正極側端子21a、負極側端子21b及び
出力端子21cを有する。なお、前記正極側端子21
a、負極側端子21b及び出力端子21cは、いずれも
4角形の形状を有する。
の出力端子21cには、銅製の長板から成る出力側のバ
スバー25が接続され、該バスバー25に図示しないモ
ータ接続用ケーブルアッセンブリが接続される。したが
って、前記トランジスタモジュール21において発生さ
せられた出力電流は、相電流として前記モータのステー
タコイルに供給される。ここで、前述したように、電流
センサ71によって前記相電流を検出することができる
ようになっている。
ば、前記バスバー25を包囲する図示しないコア、該コ
アのギャップに配設されたホール素子等から成り、前記
バスバー25を介して相電流が流れたときの磁束の変化
によって相電流を検出するようにしている。そのため
に、前記電流センサ71は、矩(く)形環状体72から
成り、該矩形環状体72内に前記バスバー25を通すた
めの検出孔73が形成される。この場合、該検出孔73
の底面は前記出力端子21cの上面の高さ以下に、検出
孔73の上面は前記出力端子21cの上面の高さにバス
バー25の厚さを加えた高さ以上に設定される。そし
て、前記矩形環状体72における一方の底部にトランジ
スタモジュール21に沿ってガイド60が突出させられ
る。したがって、前記矩形環状体72及びガイド60に
よって「L」字部が形成されるので、出力端子21cの
コーナ部に前記「L」字部を当てることによって、電流
センサ71の位置決めを行うことができる。
ド60に形成されたねじ穴に、ボルト61を螺(ら)合
させることによって、一点だけでトランジスタモジュー
ル21に固定される。したがって、インバータ装置の組
立工数を少なくすることができる。また、電流センサ7
1を配設するために、バスバー25、インバータフレー
ム等に穴あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少
なくすることができる。
ジュール21の上に固定されるので、抵抗等の他の部材
と干渉することがない。したがって、トランジスタモジ
ュール21からバスバー25を水平に延ばすことがで
き、インバータ装置の寸法を小さくすることができる。
しかも、バスバー25に曲げ加工を施す必要がなく、ま
た、出力端子21cからモータ接続用ケーブルアッセン
ブリまでの距離を短くすることができるので、各トラン
ジスタモジュール21〜23間の電気的なバランスを良
くすることができる。
って着脱自在に配設されるので、3個のトランジスタモ
ジュール21〜23のうち、2個のトランジスタモジュ
ールだけに電流センサ71を取り付け、2相の相電流を
検出することができる。次に、本発明の第2の実施例に
ついて説明する。図6は本発明の第2の実施例における
トランジスタモジュールの斜視図である。なお、第1の
実施例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を
付与することによってその説明を省略する。
ジスタモジュール21と一体に成形される。したがっ
て、ボルト等によって電流センサ75をトランジスタモ
ジュール21に固定する必要がなく、インバータ装置の
組立工数を少なくすることができる。次に、本発明の第
3の実施例について説明する。
ンジスタモジュールの斜視図である。なお、第1の実施
例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与
することによってその説明を省略する。この場合、出力
端子21cの外周縁に電流センサ76が形成される。し
たがって、該電流センサ76は出力端子21cに内蔵さ
れるので、トランジスタモジュール21の水平方向にお
いて、出力端子21cから360〔°〕のどの方向にお
いてもバスバー25(図5)を接続することができる。
する。図8は本発明の第4の実施例におけるトランジス
タモジュールの斜視図である。なお、第1の実施例と同
じ構造を有するものについては、同じ符号を付与するこ
とによってその説明を省略する。この場合、電流センサ
77と出力端子21cとは別に形成され、電流センサ7
7の検出孔73(図1)内に出力端子21cが配設され
る。そして、電流センサ77の外周縁の一部がトランジ
スタモジュール21に沿って突出させられ、取付部78
を構成する。前記電流センサ77は、前記取付部78に
形成された図示しないねじ穴にボルト79を螺合させる
ことによって、一点だけでトランジスタモジュール21
に固定される。したがって、インバータ装置の組立工数
を少なくすることができる。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
ジュールの斜視図である。
る。
装置を示す図である。
の斜視図である。
ジュールの側面図である。
ジュールの斜視図である。
ジュールの斜視図である。
ジュールの斜視図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 それぞれ一対のトランジスタから成り、
正極側端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジ
スタモジュールと、前記トランジスタに接続され、トラ
ンジスタをオン・オフさせるスイッチング手段と、前記
出力端子に固定され、出力電流を流すためのバスバー
と、前記出力端子に隣接させて配設され、前記バスバー
を流れる出力電流を測定する電流センサとを有するとと
もに、該電流センサは前記トランジスタモジュールの上
に配設されることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項2】 前記電流センサは、底部にトランジスタ
モジュールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガ
イドを出力端子に当接させてトランジスタモジュールに
固定される請求項1に記載のインバータ装置。 - 【請求項3】 前記電流センサは、トランジスタモジュ
ールと一体に成形される請求項1に記載のインバータ装
置。 - 【請求項4】 前記電流センサは、前記バスバーを貫通
させるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力
端子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子
の上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定
される請求項1〜3のいずれか1項に記載のインバータ
装置。 - 【請求項5】 前記電流センサは、出力端子と一体に成
形される請求項1に記載のインバータ装置。 - 【請求項6】 前記電流センサは、出力端子を配設する
ための検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設され
た状態でトランジスタモジュールに固定される請求項1
に記載のインバータ装置。 - 【請求項7】 それぞれ一対のトランジスタから成り、
正極側端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジ
スタモジュールと、該トランジスタモジュールの上にお
いて、前記出力端子に隣接させて配設され、出力電流を
測定する電流センサとを有するとともに、該電流センサ
は前記トランジスタモジュールの上に配設されることを
特徴とする電流センサ付トランジスタモジュール。 - 【請求項8】 前記電流センサは、底部にトランジスタ
モジュールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガ
イドを出力端子に当接させてトランジスタモジュールに
固定される請求項7に記載の電流センサ付トランジスタ
モジュール。 - 【請求項9】 前記電流センサは、トランジスタモジュ
ールと一体に成形される請求項7に記載の電流センサ付
トランジスタモジュール。 - 【請求項10】 前記電流センサは、前記バスバーを貫
通させるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出
力端子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端
子の上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設
定される請求項7〜9のいずれか1項に記載の電流セン
サ付トランジスタモジュール。 - 【請求項11】 前記電流センサは、出力端子と一体に
成形される請求項7に記載の電流センサ付トランジスタ
モジュール。 - 【請求項12】 前記電流センサは、出力端子を配設す
るための検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設さ
れた状態でトランジスタモジュールに固定される請求項
7に記載の電流センサ付トランジスタモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18948095A JP3407485B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | インバータ装置及び電流センサ付トランジスタモジュール |
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