(57)【要約】【課題】電動機の供電ライン側第１コイルに印加される電圧を低減することができるインバータ駆動電動機を提供する。【解決手段】インバータとインバータに駆動される電動機からなるインバータ駆動電動機において、インバータと電動機を端子箱で接続するとともに、端子箱内にはインバータ側ケーブルと電動機側口出し線とを連結する端子板と、端子箱の底面に設けられた接地板と、端子板と接地板との中間に直列接続されたコンデンサを含むことを特徴とする。【選択図】図１（ｂ）
2014192912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータとインバータに駆動される電動機からなるインバータ駆動電動機において、
インバータと電動機を端子箱で接続するとともに、該端子箱内にはインバータ側ケーブルと電動機側口出し線とを連結する端子板と、前記端子箱の底面に設けられた接地板と、前記端子板と前記接地板との中間に直列接続されたコンデンサを含むことを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項２】
請求項１に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサは、直列接続されたコンデンサが複数、並列接続されていることを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のインバータ駆動電動機において、
前記インバータ側ケーブルと前記電動機側口出し線とを連結する前記端子板は前記端子箱内上部に配置され、前記接地板は前記端子箱底面に設けられ、前記コンデンサは前記端子板と前記接地板の間の空間に配置されるとともに、前記端子箱内には絶縁材料が充填されていることを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項４】
請求項３に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサは基板上に搭載されて形成され、かつ前記基板を前記端子板と前記接地板の間の空間に配置するために、端子板と接地板の間、およびコンデンサ搭載基板と接地板の間を絶縁材料で構成された支持部材により保持することを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項５】
請求項３に記載のインバータ駆動電動機において、
前記インバータケーブルから前記電動機に流れる電流に対して垂直方向に、複数の電極面を前記端子板に取り付け、前記インバータケーブルから前記電動機に流れる電流に対して垂直方向に、複数の電極面を前記接地板に取り付け、前記端子板側電極面と前記接地板側電極面を互い違いに積層させることにより前記コンデンサを形成し、空隙に絶縁材料を挿入することを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項６】
請求項５に記載のインバータ駆動電動機において、
互い違いに積層された前記端子板側電極面と前記接地板側電極面の間に中間電極を配置することを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項７】
請求項３に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサは、プラス電極とマイナス電極の間にフィルムを挟み込んで巻いた構造であり、誘電体であるフィルムと電極である金属箔を巻き取って電極を引出したことを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項８】
請求項３に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサは、プラス電極とマイナス電極を交互に積層し、端子板と接地板の間に配置したことを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項９】
請求項４に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサを保持する前記基盤は、絶縁材料の筐体の両端に板ばねを装着し、直列接続、または並列接続した前記コンデンサを板ばねで挟み込み、板ばねの正極側を前記端子板に接続し、負極側を前記端子箱底面に配線することを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項１０】
請求項３から請求項９のいずれか１項に記載のインバータ駆動電動機において、
前記絶縁材料はシリコーンゲル、またはシリコームゴムであることを特徴とするインバータ駆動電動機。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のインバータ駆動電動機において、
前記コンデンサは積層セラミックコンデンサであることを特徴とするインバータ駆動電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、急峻インバータサージに対応したインバータ駆動電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー化の観点からインバータ装置を用いて電動機を可変速運転することが盛んに行われている。現在、最も普及しているインバータ装置は、Ｓｉ（ＩＧＢＴ）インバータであるが、これに対し今後は、より電圧立ち上がり時間が小さくて、低損失なＳｉＣを用いたインバータが増えると予想される。ＳｉＣを用いたインバータの具体的な例としては、ダイオードのみＳｉＣを用いたハイブリッドＳｉＣ（ＩＧＢＴ＋ＳｉＣｄｉｏｄｅ）インバータ、ダイオードとスイッチング素子の両方にＳｉＣを用いたフルＳｉＣ（ＭＯＳ−ＦＥＴ＋ＳｉＣｄｉｏｄｅ）インバータによる電動機駆動装置がある。
【０００３】
しかしながらその半面、インバータ装置を用いて電動機を駆動した場合に以下の現象が電動機内部の絶縁劣化の原因となることがある。例えば電動機の固定子巻線についてみると、各相巻線は複数の直列コイルで構成されるが、電動機端の電圧立ち上がり時間が小さくなると、電動機の供電ライン側第１コイルに電圧が集中することがある。この点に関し、従来の商用周波電源駆動時に比べて高い電圧が、電動機の固定子巻線を構成する巻線間に発生することが非特許文献１により報告されている。
【０００４】
この現象を対地電圧とコイル電圧の時間ｔ変化の関係で説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、電圧立ち上がり時間が大きい場合の固定子巻線巻始め点と巻終り点の対地電圧Ｖｓ、Ｖｅ、及びコイル電圧Ｖｃの変化を、横軸を時間軸として示している。この事例では供電ライン側が固定子巻線巻始め点側に接続されており、供電ライン側からの電圧印加により、対地電圧Ｖｓの上昇に遅れて巻終り点の対地電圧Ｖｅが立ち上がる。
【０００５】
これによれば、電圧立ち上がり時間が大きい図２（ａ）の場合には、巻始め点と巻終り点の対地電圧Ｖｓ、Ｖｅの立ち上がりは緩やかで、コイル電圧Ｖｃも小さくなる。しかし図２（ｂ）のように、電圧立ち上がり時間が小さい場合は、巻始め点と巻終り点の対地電圧Ｖｓ、Ｖｅの立ち上がりは急峻になり、コイル電圧Ｖｃが大きくなる。
【０００６】
図３は、電圧立ち上がり時間ｔｒ（ｎｓ）と、第１コイル電圧分担率（左側縦軸）の関係を示している。ここで電圧分担率を以下の（１）式のように定義している。
［数１］
（電圧分担率）＝（コイル電圧瞬時最大値Ｖｃｍａｘ）÷（巻始め点対地電圧Ｖｓ）×１００［％］      （１）
図３では、電動機の固定子巻線１相当たり４直列コイルの電動機を用いた事例で示している。そのため、電圧立ち上がり後の定常状態では、４直列コイルの１コイル当たりの電圧分担は、１÷４×１００＝２５％が均等に電圧分担される。図３において、電圧立ち上がり時間ｔｒが１００００ｎｓと大きな電圧立ち上がり時間では、定常状態と同程度の２５％であることが分かる。
【０００７】
これに対し電圧立ち上がり時間ｔｒを短くすると、電圧分担率は大きくなり、例えば電圧立ち上がり時間ｔｒが２０ｎｓでは、電圧分担率は９０％に達している。つまり電動機の固定子巻線１相当たり４直列コイルの電動機では、電圧立ち上がりの過渡時に電動機の供電ライン側第１コイルがそのうちの９０％を負担し、他の３コイルが１０％を負担している状態となる。電圧立ち上がり後は、４直列コイルが均等分担することになるが、この状態はＳｉＣインバータの点弧の都度繰り返される。よって、ＭＯＳ−ＦＥＴインバータのような急峻な電圧立ち上がりのインバータを電動機に接続した場合には、電動機の供電ライン側第１コイルに対する繰り返し過電圧に対する対策が必要である。
【０００８】
なお図３には電圧立ち上がり時間ｔｒに対するコンデンサ温度も併せて表示している。この図によれば、電圧立ち上がり時間ｔｒが長いほど、コンデンサ温度が高くなる傾向がある。従って、電圧立ち上がり時間ｔｒが長い（１００μｓ以上）ＩＧＢＴインバータでは発熱（損失）が問題になるが、電圧立ち上がり時間ｔｒが短い（１００μｓ以下）ＳｉＣインバータでは損失を抑えることができる。
【０００９】
係る課題に対し、特許文献１のように、電動機の端子箱に平行平板の静電容量やコンデンサを挿入して、フィルタ効果により最大電圧を下げる手法もある。また特許文献２のように、コンデンサを端子板と対地間に挿入する手法もある。
【００１０】
なお電力機器の製造に当たっては空間距離、沿面距離を確保する必要があり、非特許文献１の規格「制御機器の絶縁距離」を順守する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−５１１３４号公報
【特許文献２】実開平６−４１０６８号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】日本電機工業会規格ＪＥＭ１１０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１では、端子箱に静電容量を設置するため、端子板と接地板を平行平板にして、端子板と接地板の間に高誘電材料を挟み込む構造を採用している。この対策の時の平行平板における静電容量Ｃは、Ｃ＝εｒ×ε０×Ｓ／ｄ（εｒ：比誘電率、ε０：真空の誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間の距離）である。
【００１４】
この結果静電容量を大きくするために距離ｄを小さくすると、接地板の渦電流損失が大きくなるという問題が生じる。また、電極面が近接するため、沿面放電が発生しやすくなる。対策として沿面を絶縁材料で封止した場合でも、電動機の振動や熱延びにより剥離して、沿面放電が発生し、端子箱で地絡事故が発生することが問題となる。一方、静電容量を大きくするために、電極面積Ｓを大きくした場合には端子箱が大型化する課題があった。
【００１５】
また特許文献２では、２００Ｖ以上の電圧が加わった場合、コンデンサの正極と負極間の距離が小さく沿面放電と空間放電の発生が課題であった。
【００１６】
以上のことから本発明においては、電動機の供電ライン側第１コイルに印加される電圧を低減することができるインバータ駆動電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以上のことから本発明においては、インバータとインバータに駆動される電動機からなるインバータ駆動電動機において、インバータと電動機を端子箱で接続するとともに、該端子箱内にはインバータ側ケーブルと電動機側口出し線とを連結する端子板と、前記端子箱の底面に設けられた接地板と、前記端子板と前記接地板との中間に直列接続されたコンデンサを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来のフィルタ無しの端子箱に設置して、端子箱を大型化することなく、急峻なインバータサージ電圧に対する供電ライン側第１コイルへの電圧集中を低減できる。
【００１９】
さらに本発明の実施例によれば以下の効果を得ることができる。端子板と接地板の距離を大きくしても、高周波遮断型フィルタに十分な静電容量以上を得ることができるため接地板での渦電流損失による発熱を低減できる。
【００２０】
加えて、絶縁材料で端子箱を充填するため、端子板と接地板の発熱による熱延びや電動機の駆動によって生じる振動により、端子板と接地板の間の絶縁が剥離し、沿面破壊が発生することを防止でき、端子箱での絶縁性を向上できる。特にインバータ装置によって駆動され、インバータ装置から巻線に過大なサージ電圧が印加される電動機には好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１（ａ）】実施例１の端子箱の平面構成を示す図。
【図１（ｂ）】実施例１の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す図。
【図２（ａ）】電圧立ち上がり時間が大きい場合の対地電圧とコイル電圧を示す図。
【図２（ｂ）】電圧立ち上がり時間が小さい場合の対地電圧とコイル電圧を示す図。
【図３】電圧立ち上がり時間と、第１コイル電圧分担率の関係を示す図。
【図４】本発明が適用される一般的なインバータ駆動の電動機システムを示す図。
【図５】一般的なインバータのＰＷＭ電圧波形を示す図。
【図６】一般的な電動機の外観を示す図。
【図７】一般的な電動機の径方向断面を示す図。
【図８（ａ）】電動機の固定子巻線がΔ結線の例を示す図。
【図８（ｂ）】電動機の固定子巻線がＹ結線の例を示す図。
【図９】電動機の１スロット分の断面を示す図。
【図１０】コンデンサの配置例を示す図。
【図１１】実施例２の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す図。
【図１２】実施例３の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す図。
【図１３】実施例４の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す図。
【図１４】実施例５の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す図。
【図１５】端子箱の入力側と出力側の電圧波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては最初に一般的なインバータ駆動の電動機システム、一般的なＰＷＭによる制御波形、一般的な電動機筺体構成を説明した後に、本発明における対応策の具体事例を述べることにする。
【実施例】
【００２３】
最初に、本発明が適用される一般的なインバータ駆動の電動機システムについて、図４を参照して説明する。インバータ駆動電動機システムは、電動機３５と、コンバ−タ回路３０と、インバータ回路３２と、電動機３５及びインバータ回路３２を接続するケーブル９を備え、電動機３５の回転トルクを発生させる機構である。
【００２４】
なお本発明において単にインバータと称する時には、交流電圧を直流電圧に変換するコンバ−タ回路３０と、直流電圧を安定化させる平滑コンデンサ３１と、直流電圧をスイッチング素子３３でスイッチングして矩形波交流電圧に変換するインバータ回路３２（インバータ）から構成される回路部分を意味している。なおスイッチング素子３３としては、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などが使用されている。また平滑コンデンサ３１は、インバータ回路３２の上ア−ムと下ア−ムとの間に接続され、平滑コンデンサ３１の下ア−ムが接地される。
【００２５】
制御部３４はスイッチング素子３３を作動させるためのものであり、他の制御装置や磁極位置センサ３６や電流センサ３７などからの入力情報に基づいて、スイッチング素子３３のスイッチングタイミングを制御するためのタイミング信号を生成する制御回路４１と、制御回路から出力されたタイミング信号に基づいて、スイッチング素子３３をスイッチング動作させるためのドライブ信号を生成するゲ−ト回路４２を備えている。
【００２６】
このうち制御回路４１では、目標トルクまたは目標速度に基づいて電動機３５の電流指令値を演算し、この演算された電流指令値と、検出された電流値との差分に基づいて電圧指令値を演算し、この電圧指令値からパルス状の変調波を生成する。ゲ−ト回路４２において使用するパルス状の変調波として、もっとも一般的な形態はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
【００２７】
図５に一般的なＰＷＭ波形を示す。ここでは上から順に、変調波とキャリア三角波、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、ＵＶ線間電圧を表示している。但し説明を簡便にするために、Ｕ相とＶ相の電圧波形のみを表示し、Ｗ相電圧波形は省略している。
【００２８】
図５の上段に示すように、制御回路４１で作成された電圧指令であるＵ相変調波とＶ相変調波は、搬送波であるところのキャリア三角波と比較される。この比較では、例えばキャリア三角波の大きさが電圧指令である変調波よりも大きい期間に負電位（−Ｖｄｃ／２）を与え、キャリア三角波の大きさが電圧指令である変調波よりも小さい期間に正電位（Ｖｄｃ／２）を与える。このようにしてスイッチング素子で得られたパルス波形としてＵ相電圧、Ｖ相電圧を生成する。
【００２９】
またさらにＵ相電圧とＶ相電圧の差分から、ＵＶ線間電圧を得る。なおＵＶ線間電圧は、一方の立ち上がり（立ち下り）時点から他方の立ち上がり（立ち下り）時点までの期間に応じて生成される。このようにして、繰り返しの電圧パルスが電動機端に印加される。
【００３０】
図５のＵＶ線間電圧について、その立ち上がり時点の波形を一部拡大して示している。この線間電圧の立ち上がり部分の波形が、図３の特性に関与する。この電圧パルスの立ち上がり部分では、インバータの高速スイッチングにより急峻な電圧の傾き（高ｄＶ／ｄｔ）、つまり電圧立ち上がり時間ｔｒが短い電圧波形を示す。ｄＶ／ｄｔが大きければ（すなわち電圧立ち上がり時間ｔｒが短ければ）、インバータで発生するスイッチング損失が小さくなり、かつ発熱も小さくインバータの小型化が可能である。図３の右側の縦軸にはコンデンサ温度を示しているが、ｄＶ／ｄｔが大きいほど発熱量が少なくなる特性が示されている。
【００３１】
図３によれば、電圧立ち上がり時間ｔｒが１００ｎｓ以上の領域ではＩＧＢＴインバータでカバ−できるが、これ以下の高速スイッチングの領域ではＳｉＣインバータを用いた実現が可能であり、発熱を少なくできることが分かる。つまり、ＭＯＳ−ＦＥＴにＳｉＣを用いると、従来のＳｉに比べて絶縁強度が高く、オン抵抗を低減して、スイッチング素子のオン時の導通損失を低減することができる。
【００３２】
図６に電動機３５の外観を示す。電動機３５は、取り付け脚７により、設置面に設置されている。回転駆動力を発生する磁気部分は、ハウジング１とエンドブラケット２によって絶縁され、保持されている。フレ−ムから突出しているシャフト４から、外部の負荷に駆動力を伝達する。電動機３５の導体には内部に発生した熱を放出するための冷却フィン８が形成されている。なお、インバータが与える交流電力を伝達するためのケーブル（インバータ側ケーブル）９は、端子箱１００に接続されている。
【００３３】
図７に電動機３５の径方向断面を示す。本実施例の電動機３５は、固定子５と、固定子５の内周側に空隙を介して配置されかつ回転可能に支持されている回転子４から構成されている。固定子５はハウジング１に固定され、回転子４側のシャフトはベアリング３を介して電動機３５のハウジング１内に保持されている。なお、インバータに接続されたケーブル（インバータ側ケーブル）９は、端子箱１００からモータ側の口出し線１０として取り出され、端子箱１００を中継して固定子５の各相のコイル６に接続される。
【００３４】
次に、図８を用いて本実施例の固定子巻線の構成について説明する。図８（ａ）にはΔ結線、図８（ｂ）にはＹ結線の例を示しているが、固定子巻線の結線はどちらでもよい。これ等の図で、４３、４４、４５は、端子箱からの各相のケーブル９が接続される各相接続端子であり、巻線コイルは、この相接続端子間に設けられている。
【００３５】
但し、図示の各巻線コイルは３直列コイルで記載している。またここで、３直列コイルのうちの第１コイル４０は、Ｕ端子４３、Ｖ端子４４、Ｗ端子４５から１番目のコイルである。さらに巻始め点４１はコイルの最初のタ−ンで、巻終り点４２はコイルの最終タ−ンである。先に述べた図２の固定子巻線巻始め点と巻終り点の対地電圧Ｖｓ、Ｖｅは、この点４１、４２における対地電圧を測定したものである。
【００３６】
図９に固定子の軸シャフト方向の断面図を示す。コイル導線はエナメル被膜で絶縁されている。巻始め点４１と巻終り点４２間の電位差が先に述べた図２のコイル電圧Ｖｃである。図９では、巻始め点４１はスロットＳの底部にあり、巻終り点４２はスロットＳの出口部にあり距離が離れている。巻始め点４１と巻終り点４２が最も電位差が大きいために、スロットＳ内では距離を大きくすることが一般的である。しかし、経年変化や、電動機３５の振動などによって巻始め点４１と巻終り点４２が接触する可能性がある。
【００３７】
以上説明したインバータ駆動電動機における前提構成における課題解決のために本発明においては、インバータ駆動電動機のインバータと電動機を接続する中継点である端子箱１００において、インバータ側ケーブル９と電動機側口出し線１０とを連結する端子板と、端子箱に収納したコンデンサと、端子箱に電気的に接続された接地板を備え、端子板とコンデンサと接地板を直列に配線することにした。以下、これを実現するための幾つかの本発明の実施例の形態を、図を用いて説明する。
【００３８】
まず図１に示す実施例１について説明する。図１（ａ）は端子箱１００を上から見たときの平面図を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を示している。
【００３９】
最初に図１（ａ）の平面図によれば、端子箱１００の左側から各相のインバータ側ケーブル９Ｕ、９Ｖ、９Ｗがインバータ側接続端子１１にそれぞれ接続され、端子箱１００の右側は各相のモータ側口出し線１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗがモータ側接続端子１２にそれぞれ接続されている。各相のインバータ側接続端子１１と各相のモータ側接続端子１２の間は、各相の端子板１０１により接続されている。なお、端子箱１００内には絶縁材料１０３が充填されており、各相間の絶縁が確保されている。
【００４０】
図１（ｂ）は、ｕ相を例としてＡ−Ａ断面を示している。端子箱１００の上部は、各相のインバータ側接続端子１１と各相のモータ側接続端子１２の間が、各相の端子板１０１により接続され、各端子１１、１２からケーブル９、１０が延伸している様子を示している。また端子箱１００内には絶縁材料１０３が充填されており、各相間の絶縁が確保されている。
【００４１】
また図１（ｂ）を高さ方向に見てみると、最下部に端子箱１００と電気的に接続された接地板１０２を配置しており、中間部にコンデンサ１０４を搭載する基板１０５を配置している。なお、上段に端子板１０１、中段にコンデンサ搭載基板１０５、下段に接地板１０２を配置し、かつこれらの間を絶縁材料１０３で充填するための位置関係を確保するために、適宜端子板１０１と接地板１０２の間、およびコンデンサ搭載基板１０５と接地板１０２の間に絶縁材料で構成された支持部材１０６、１０７が備えられている。
【００４２】
なお中間部に搭載されるコンデンサ１０４は、後述するように複数のコンデンサが直並列接続されたものとされるのが望ましいが、その一端は各相の端子板１０１に接続されており、その他端は下段の接地板１０２に接続されている。
【００４３】
図１の配電箱１００は、以下のような手順で製造される。まず、端子板１０１と接地板１０２を絶縁材料の支持部材１０６で固定し、端子板１０１と接地板１０２の中間に高熱伝導の基板１０５の上にコンデンサ１０４を設置して、端子板１０１とコンデンサ１０４と接地板１０２を直列に配線する。その次に、シリコ−ンゴムなどの熱硬化型の絶縁材料１０３を端子板１０１の底面まで流し込み、炉で熱を加えて硬化させる。本実施例によれば、端子板１０１と接地板１０２の距離を十分に確保することができ、主電流磁界による渦電流の発熱を小さくできる。また、絶縁材１０３で端子箱１００を充填するために電動機３５の振動や熱延びの剥離による沿面放電が発生しない。
【００４４】
なお配電箱１００内において、端子板１０１と接地板１０２の間にコンデンサ１０４を設置することについて、積層セラミックコンデンサに代表される安価で小型化されたコンデンサ１０４を用いた場合は、コンデンサのプラス電極とマイナス電極間で沿面放電や空間放電が発生しないようにする必要がある。
【００４５】
この点について、非特許文献２には電圧値による空間距離と沿面距離の最小値が開示されており、この空間距離と沿面距離を満足するようにコンデンサを配置する必要がある。そのため、コンデンサ１０４の直列数を増やすことにより、コンデンサ１０４の１個あたりの電圧を減らすことができるため、非特許文献２に記載の空間距離と沿面距離を減らすことができる。また、コンデンサ１０４の並列数を増やすことにより、静電容量を増加し、ＲＣフィルタに必要な静電容量を得ることができる。このようにコンデンサを直列、並列に接続することにより、空間距離と沿面距離を保ちつつ、ＲＣフィルタに必要な静電容量を得ることができる。
【００４６】
図１０に、上記知見を加味したコンデンサ１０４の配置例を示す。絶縁樹脂箱１０８に、コンデンサ１０４を直列と並列に接続する。直列接続した複数のコンデンサ１０４の両端を板ばね１０５で保持する。板ばね１０５で保持することにより、コンデンサ１０４の温度変化や電動機の振動による反りに伴う応力の緩和をすることができる。なお、直並列接続されたコンデンサのプラス電極１１０側は端子板側リ−ド線を介して端子板１０１に接続され、マイナス電極１１１側は端子箱側リ−ド線を介して接地板１０２に接続される。絶縁樹脂箱１０８は、例えば図（ｂ）の基板１０５に搭載されて使用される。
【００４７】
図１１に実施例２の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す。なお、平面構成は図１（ａ）と同じなので図示、説明を省略する。図１１では、インバータケーブル９から電動機３５に流れる主電流Ｉの方向に対して垂直方向に、端子板１０１と同じ幅のプラス電極面１１０を複数取り付ける。また、同様に接地板１０２にもインバータケーブル９から電動機３５に流れる電流Ｉの方向に対して垂直方向に、接地板１０２と同じ幅のマイナス電極面１１１を複数取り付け、端子板１０１のプラス電極面１１０と接地板１０２のマイナス電極面１１１を互い違いに積層し、電極間の空隙に高誘電材料を挿入する。
【００４８】
図１１の実施例２によれば、図１の実施例１と同様に、端子板１０１と接地板１０２の距離を十分に確保することができ、また電極面１１０、１１１の積層方向が主電流Ｉに対して垂直であるため、主電流磁界による渦電流の発熱が小さくなる。また、絶縁材で端子箱１００を充填するために電動機３５の振動や熱延びの剥離による沿面放電が発生しない。
【００４９】
図１２に実施例３の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す。なお、平面構成は図１（ａ）と同じなので図示、説明を省略する。図１２では、図１１のプラス電極１１０とマイナス電極１１１の中間に中間電極１１２を挟み込んだ構造を採用している。中間電極１１２は、端子板１０１と接地板１０２のいずれにも接続されない。
【００５０】
図１３に実施例４の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す。なお、平面構成は図１（ａ）と同じなので図示、説明を省略する。図１３では、プラス電極１１０とマイナス電極１１１の間にフィルムを挟み込んで巻いた構造である。誘電体であるフィルムと電極である金属箔を巻き取って電極を引出した構造である。実施例４によれば、端子箱１００だけを交換すれば良いため既設の電動機３５にも容易にコイル電圧上昇の対策が可能である。
【００５１】
図１４に実施例５の端子箱のＡ−Ａ断面構成を示す。なお、平面構成は図１（ａ）と同じなので図示、説明を省略する。図１４では、プラス電極１１０とマイナス電極１１１を交互に端子板１０１と接地板１０２の間に高さ方向に積層配置した例を示している。
【００５２】
図１５は、上記実施例に示した手法で、端子箱１００内の端子板１０１と接地板１０２の間に静電容量を形成したときの入力側と出力側の電圧波形を示している。入力側電圧波形は、急峻な立ち上がりを示しているのに対し、出力側電圧波形は立ち上がりの時間変化分が大きいことが理解できる。またこの波形変化により電動機の供電ライン側第１コイルに対する繰り返し過電圧が軽減されることが理解できる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、電動機３５あるいはインバータ駆動電動機システムを使用した場合、電動機３５の供電ライン側第１コイルのコイル電圧を低減し、巻線間絶縁劣化を防止することができる。このため、インバータ駆動時にも急峻なインバータサージが加わることが原因と考えられる電動機巻線間絶縁劣化を防止した電動機３５あるいはインバータ駆動電動機システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１：ハウジング
２：エンドブラケット
３：ベアリング
４：回転子
５：固定子
６：コイル
７：取り付け脚
８：冷却フィン
９：インバータ側ケーブル
１０：モータ側の口出し線
２３：シャフト
３０：コンバ−タ回路
３１：平滑コンデンサ
３２：インバータ回路
３３：スイッチング素子
３５：電動機
４０：第１コイル
４１：巻始め
４２：巻終り
４３：Ｕ端子
４４：Ｖ端子
４５：Ｗ端子
１００：端子箱
１０１：端子板
１０２：接地板
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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