(57)【要約】【課題】盤内に収容したユニット間の接続，切り離しを盤外からアクセスして楽に行えるようその配線構造を改良する。【解決手段】電力変換回路のスイッチング素子，平滑コンデンサを個別のユニットで構築し、かつ各ユニットを単一の盤内に収納した上で、そのユニットから引き出した接続導体の端子間をねじ締結して配線した電力変換装置であり、インバータを例に、盤５にインバータユニット１，平滑コンデンサユニット２を上下段に分けて収納するとともに、コンデンサユニットの接続導体６から下方に引き出した端子６ａとインバータユニット１から上方に引き出した接続導体１２の端子１２ａの座面を共に盤の前後面に向けて左右一列に並ぶよう配列し、ユニット１，２を盤内に収納セットした状態で盤５の背後からアクセスし、前後の向きに重なり合う前記端子６ａ／１２ａの間をねじ７により締結して接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換回路のスイッチング素子，平滑コンデンサを個別のユニットで構築し、かつ各ユニットを単一の盤内に収納した上で、そのユニットから引き出した接続導体の端子間をねじ締結して配線した電力変換装置において、
前記ユニットの接続導体から接続相手のユニット側に引き出した各端子の座面を盤の前後面に向けて左右に配列し、各ユニットを上下段に並べて盤内に収納セットした状態で前後に重なり合う前記端子の間をねじ締結して配線したことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力変換装置において、各ユニットの接続導体がラミネートブスバーであり、その各導体シートから座面の向きに揃えて左右一列に端子を引き出したことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御に適用する中大容量のインバータなどを対象とする電力変換装置、詳しくは盤内に収納したスイッチング素子ユニット／平滑コンデンサユニット間の配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、本発明の実施対象例として、３レベル・インバータの回路図を図５に、またその従来における具体的な組立構造の例を図６（ａ），（ｂ）に示す。図５において、１は複数のＩＧＢＴ（スイッチング素子）１１およびダイオード１１ｂでインバータ回路を構成したインバータユニット、２は複数基のコンデンサ２１で構成した平滑コンデンサユニット、３は負荷（電動機）、４は入力（直流）側の主回路母線（Ｐは正極，Ｎは負極、Ｏは中性点）であり、インバータユニット１，平滑コンデンサユニット２は図６で示すように盤（インバータ盤）５に収納されている。
ここで、インバータ盤５はその前面に開閉扉５ａ，背面にパネル５ｂを備えた金属閉鎖盤で、盤内の上段側には平滑コンデンサユニット２を、下段側にはインバータユニット１を配置している。
【０００３】
また、インバータユニット１はその組立フレーム（筐体）の中に複数のＩＧＢＴ１１を配置し、その相互間を接続導体１２（スナバレス化を図るように、例えば低インダクタンスのラミネートブスバーを採用）で配線した上で、ユニットのフレームから上方に入力側の端子１２ａ，背後には出力側端子（交流）１２ｂを引き出している。なお、１３はＩＧＢＴ１１を搭載したヒートシンク（冷却板）、１４はＩＧＢＴのゲート制御回路である。一方、平滑コンデンサユニット２は、その組立フレーム内に複数台のコンデンサ２１を前後に並べて組込んだ上で、その下面側に布設した接続導体６を介して主回路母線４に接続するとともに、接続導体６から下方に端子６ａを引出し、この端子６ａとインバータユニット１から引出した端子１２ａとの間を重ね合わせ、側方からねじ７を締結してインバータユニット／平滑コンデンサユニット間を配線接続するようにしている。
【０００４】
なお、上記のようにインバータユニット，平滑コンデンサユニットを各独立ユニットとして盤内に収納し、その間を接続導体で配線した構成のインバータ装置は、例えば特許文献１などで公知である。
【特許文献１】特開２００1−２６８９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように単一の盤内にインバータユニットと平滑コンデンサユニットを収容したインバータ装置についてメンテナンス性を検討すると、図６に示した従来の組立構造では次記のような問題点がある。
すなわち、中小容量のインバータであれば、図６におけるインバータユニット１の上に平滑コンデンサユニット２を搭載して両ユニットを一体に組み立てた上で盤内に収納し、メンテナンス時にはインバータユニット１と平滑コンデンサユニット２を一緒に盤外に引き出して点検，補修を行うことも可能であるが、大容量のインバータではＩＧＢＴ１１，平滑コンデンサ２１の数も増えてインバータユニット１，平滑コンデンサユニット２が大形，重量物となることから、各ユニットを個別に盤内に収納し、メンテナンス時には個々のユニットを別々に盤外に引出して点検，補修を行うような構成を採用している。
【０００６】
ところで、メンテナンス時に盤内に収納したユニットを個別に引き出すには、ユニット間を接続している配線を切り離しておく必要がある。かかる点、図６に示した従来の組立構造では、インバータユニット１から上方に引き出した接続導体１２の端子１２ａ、および平滑コンデンサユニット２の接続導体６から下方に引き出した端子６ａの座面が共に左右を向いて接続相手側の端子に重なり合り、しかもＰ，Ｎ，Ｏの各端子は前後に位置をずらして並んでいる。そのために、盤外から狭い盤内にアクセスし、工具を使ってねじ７を緩めたり，締めつけたりする作業が非常にやり難く、その改善策が望まれている。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、盤外からアクセスしてユニット間の接続，切り離しが楽に行えるようその配線構造を改良してメンテナンス作業性の改善を図った電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電力変換回路のスイッチング素子，平滑コンデンサを個別のユニットで構築し、かつ各ユニットを単一の盤内に収納した上で、そのユニットから引き出した接続導体の端子間をねじ締結して配線した電力変換装置において、
前記ユニットの接続導体から接続相手のユニット側に引き出した各端子の座面を盤の前後面に向けて左右に配列し、各ユニットを上下段に並べて盤内に収納セットした状態で前後に重なり合う前記端子の間をねじ締結して接続するものとする（請求項１）。
また、前記構成において、各ユニットの接続導体はラミネートブスバーであり、その各導体シートから座面の向きに揃えて左右一列に端子を引き出すようにする（請求項２）。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、盤内にスイッチング素子、平滑コンデンサの各ユニットを収納した状態では、そのユニットから引き出した接続導体の端子座面が盤の前後方向に向き、かつ左右一列に並んで重なり合う。したがって、この状態で盤の背面（あるいは前面）から盤内にアクセスすることで、接続導体の端子間を締結するねじの締めつけ，切り離し作業を楽に行うことができ、これによりメンテナンス作業性の大幅な改善が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図６に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例では、まず盤５の下段側に収納したインバータユニット１，および上段側に収納した平滑コンデンサユニット２は個々に独立した引出形のユニット構造になり、盤側に敷設したガイドレール（図示せず）に搭載して前方へ引き出し可能に収納されている。また、図６に示した従来の配線構造では、インバータユニット１から上方に引き出した接続導体１２の入力側端子１２ａ、および平滑コンデンサユニット２の接続導体６から下方に引き出した端子６ａの座面が共に左右を向き、かつＰ，Ｎ，Ｏの各端子が前後方向に位置をずらした配列になっているのに対して、図１（ａ），（ｂ）に示す実施例の配線構造では、前記端子６ａ，１２ａの座面が共に前後を向き、かつＰ，Ｎ，Ｏの各端子が横一列に並んで配列している。
【００１０】
そして、盤５にインバータユニット１，平滑コンデンサユニット２を収納する際には、図２で示すように盤５の上段側に収納する平滑コンデンサユニット２を先にセットし、平滑コンデンサに比べてメンテナンス頻度の多い下段側のインバータユニット１を後から収容セットする。これにより、収納セットした状態では図１（ａ）で表すように、平滑コンデンサユニット２の接続導体６から引き出した端子６ａの前面にインバータユニット１側の端子１２ａが重なり合うことになる。
したがって、この状態で盤５の背面パネル５ｂを開放して盤外からアクセスすることにより、Ｐ，Ｎ，Ｏの各端子に対して工具（ドライバ）を使って楽に締結ねじ７を緩めたり，締めつけたりすることができる。また、メンテナンスの際にインバータユニット１だけを盤５から引き出す場合でも、前記のねじ操作により接続導体の端子間を切り離した後、上段側の平滑コンデンサユニット２は盤内に残したまま、盤５の前面扉５ａを開いてインバータユニット１を平滑コンデンサユニット２との干渉なしに引き出して点検，補修を行うことができる。
【００１１】
次に、図１で平滑コンデンサユニット２の下面側に布設した接続導体６の詳細構造を図３，図４で説明する。なお、図３はコンデンサ２１と後記するラミネートブスバー（接続導体）との接続を模式的に表した断面図、図４（ａ）はラミネートブスバーの端子引き出し部の斜視図、図４（ｂ）は（ａ）図の分解図である。すなわち、図１の実施例では平滑コンデンサユニット２の接続導体６としてラミネートブスバーを採用しており、そのラミネートブスバーはＰ，Ｎ，Ｏに対応する３枚の導体シート（厚さ数ミリ程度の銅材シート）６ｂを４枚の絶縁シート６ｃでサンドイッチ状に挟んで一体にモールド成形した構造になり、コンデンサ２１のスタッド端子２１ａを指定した導体シート６ｂの接続箇所に結合して電気的に接続している。また、ラミネートブスバーの後端部にはＰ，Ｎ，Ｏの各極に対応する導体シート６ｂから個別に板状の端子６ａを引き出しいる。この端子６ａは、先端を下向きに折り曲げてその座面にねじ通し穴を穿孔し、先述のように前記座面の向きを揃えて盤の前後方向に合わせ、かつＰ，Ｎ，Ｏの各端子が左右一列に並ぶように配列されている。そして、図１に示した各ユニットの収納状態では、前記端子６ａの座面にインバータユニット１から引き出した端子１２ａの座面を重ね合わせ、ここに通したねじ７を締結して接続配線する。また、前記端子６ａを利用して、ラミネートブスバー６と入力側母線４との間の配線を行うこともできる。
【００１２】
なお、図示実施例はインバータを例にその盤内の配線構造を述べたが、コンバータでも同様な配線構造を採用することでメンテナンス作業性の改善が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例による電力変換装置の組立構造図で、（ａ）は盤内に収納したインバータユニット，平滑コンデンサユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）の背面図
【図２】図１の構成でインバータユニットを盤内に収納する手順を表す模式斜視図
【図３】図１におけるコンデンサとその接続導体として採用したラミネートブスバーとの接続構造を表す模式図
【図４】図３に示したラミネートブスバーの端子引き出し部の構造図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解図
【図５】本発明の適用例としての３レベル・インバータの回路図
【図６】図５のインバータに対応する従来例の組立構造図で、（ａ）は盤内に収納したインバータユニット，平滑コンデンサユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）の背面図
【符号の説明】
【００１４】
１    インバータユニット
１１  ＩＧＢＴ（スイッチング素子）
１２  接続導体
１２ａ  端子
２    平滑コンデンサユニット
２１  コンデンサ
４    入力側の主回路母線
５    盤
５ａ  前面扉
５ｂ  背面パネル
６    コンデンサユニットの接続導体（ラミネートブスバー）
６ａ  端子
６ｂ  導体シート
６ｃ  絶縁シート
７    ねじ
【図１】
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【図２】
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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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