本实用新型涉及具有平滑电容器部和缓冲电容器的电动机驱动装置。
背景技术：
在对机床、锻压机械、注射成型机、工业机械或者各种机器人内的电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置中，将自交流电源供给来的交流电力利用转换器电路(整流电路)转换成直流电力并向直流环节输出，再利用逆变器电路将直流环节的直流电力转换成交流电力，并将该交流电力作为驱动电力向设于每个驱动轴的电动机供给。
“直流环节”是指将转换器电路的直流输出侧与逆变器电路的直流输入侧电连接的电路部分，有时也被称为“直流环节部”、“直流环”、“直流环部”、“直流母线”或者“直流中间电路”等。在直流环节设有抑制转换器电路的直流输出的脉动成分并使向逆变器电路输入的电压平滑化的大容量的平滑电容器。平滑电容器也被称作直流环节电容器。
另外，包含逆变器电路和pwm控制方式的转换器电路的电力转换电路例如由桥接电路构成，该桥接电路具有被称作功率元件的半导体开关元件和反并联连接于该半导体开关元件的二极管，通过以接通断开的方式驱动功率元件，从而进行电力转换。在具有功率元件的电力转换电路中，为了抑制向功率元件施加的浪涌电压，而设置频率特性较好的缓冲电容器。
例如，如日本特开2018-042384号公报所记载，公知一种逆变器构造：该逆变器构造包括两个逆变器驱动部，该两个逆变器驱动部分别将直流电力转换成驱动两个电动机所使用的交流电力，这些逆变器驱动部收纳于一个壳体，在该逆变器构造中，所述两个逆变器驱动部包括：两个开关电路装置，其连接多个开关元件，分别将直流电力转换成交流电力并向所述各电动机供给；电容器部件，其包含使向这些开关电路装置输入的电力平滑化的平滑电容器和与该平滑电容器连接并分别向所述两个开关电路装置供给电力的两组汇流条；以及连接导体，其经由所述两组汇流条向所述两个开关电路装置供给电力，在所述一个壳体的所述两个开关电路装置之间设有所述连接导体。
例如，如日本特许第4675379号公报所记载的那样，公知有一种电动机的驱动电路：该电动机的驱动电路使用转换器电路和逆变器电路来驱动电动机，该电动机的驱动电路的特征在于，该电动机的驱动电路包括：控制电路用的印刷电路板；以及引线框架模制基板，其利用间隔件用的由模制树脂构成的突起空开规定距离地安装于所述印刷电路板的部件面，并通过将金属板引线与所述模制树脂一体模制而成，在所述引线框架模制基板，构成所述转换器电路和所述逆变器电路的电子部件用于调整该电子部件的高度，以夹着与所述模制树脂构成为一体的高度调整用的突起的方式安装，并且，安装有所述逆变器电路的缓冲电容器和分流电阻，在所述印刷电路板的所述部件面，安装有所述转换器电路的电解电容器，所述电子部件的功率端子暂时与所述引线框架模制基板连接，之后，所述引线框架模制基板的所述金属板引线与所述印刷电路板结合，所述电子部件的控制布线端子与所述印刷电路板连接。
例如，如日本特开2011-091250号公报所记载，公知有一种电容器：该电容器的特征在于，其包括：收纳外壳，其具有开口部；多个电容器元件，其收纳于该收纳外壳，并且在该收纳外壳的开口部侧和底面侧的端部具有一对电极面；开口侧汇流条，其配置在该电容器元件的、上述开口部侧的上述电极面；以及底面侧汇流条，其配置在上述电容器元件的、上述底面侧的上述电极面，利用上述开口侧汇流条和上述底面侧汇流条，多个上述电容器元件并联连接，上述开口侧汇流条和上述底面侧汇流条分别具有以不接近上述电容器元件的侧面的状态配设的外部设备连接用的连接端子。
技术实现要素：
实用新型要解决的问题
如上所述，在电动机驱动装置，设有平滑电容器和缓冲电容器。作为平滑电容器，大多使用大容量的电解电容器。在将过电压进行施加时电解电容器由于内部的电解液气化而产生气体，因而内部压力可能增大，因此，在端子附近设有用于释放气体的开口部。电解电容器具有如下制约：为了防止电解液自开口部泄露而必须以端子不朝向铅垂方向的方式对其进行设置。特别是，具有螺钉式端子的电解电容器由于利用螺纹来紧固汇流条和螺钉式端子，因此安装位置的制约较严格。因此，可能导致根据功率元件的配置而使平滑电容器与缓冲电容器之间的物理距离变长。若平滑电容器与缓冲电容器之间的距离变长，则平滑电容器与缓冲电容器之间的电感成分增大。由于该电感成分，在平滑电容器与缓冲电容器之间产生电位差，振荡电流变大，因此，平滑电容器的热损失和缓冲电容器的热损失变大。为了降低该热损失，例如，考虑针对平滑电容器和缓冲电容器选择热容量较大的电容器、在平滑电容器和缓冲电容器的附近设置冷却用风扇等散热器。然而，电容器的热容量越大，则越高价。另外，设置散热器导致电动机驱动装置的成本增大、构造的复杂化以及大型化。因而，期望实现能够降低平滑电容器的热损失和缓冲电容器的热损失的、构造容易、小型且低成本的电动机驱动装置。
用于解决问题的方案
根据本公开的一技术方案，为一种电动机驱动装置，其特征在于，该电动机驱动装置包括：平滑电容器部，其具有至少一个平滑电容器，该平滑电容器使电力转换电路内的转换器电路与逆变器电路之间的电压平滑化，该电力转换电路基于自交流电源供给来的交流电力而生成电动机驱动电力；以及缓冲电容器，其用于抑制构成所述电力转换电路的一部分的功率元件的浪涌电压；所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子接近地配置，所述平滑电容器部的电极端子中的正极端子与所述缓冲电容器的电极端子中的正极端子电连接，并且，所述平滑电容器部的电极端子中的负极端子与所述缓冲电容器的电极端子中的负极端子电连接。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子相对配置。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，该电动机驱动装置还包括支承板，其供所述平滑电容器部设置，所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子隔着所述支承板相对配置。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，该电动机驱动装置包括：第1导电体，其用于将所述平滑电容器部的所述正极端子与所述缓冲电容器的所述正极端子电连接；以及第2导电体，其用于将所述平滑电容器部的所述负极端子与所述缓冲电容器的所述负极端子电连接，所述第1导电体和所述第2导电体具有彼此接近的部分。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，所述支承板设有多个连接部，该连接部包括正侧连接部和负侧连接部的组，利用经由多个所述连接部中的任一连接部的、所述正侧连接部的所述第1导电体，所述平滑电容器部的所述正极端子与所述缓冲电容器的所述正极端子电连接，利用经由多个所述连接部中的任一连接部的、所述负侧连接部的所述第2导电体，所述平滑电容器部的所述负极端子与所述缓冲电容器的所述负极端子电连接。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，所述平滑电容器部的所述正极端子和所述负极端子、以及所述缓冲电容器的所述正极端子和所述负极端子由螺钉型端子构成。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，所述平滑电容器部的所述正极端子与所述第1导电体利用软钎焊接电连接，并且所述缓冲电容器的所述正极端子与所述第1导电体利用软钎焊接电连接，所述平滑电容器部的所述负极端子与所述第2导电体利用软钎焊接电连接，并且所述缓冲电容器的所述负极端子与所述第2导电体利用软钎焊接电连接。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，多个所述平滑电容器部串联电连接。
对于上述电动机驱动装置，也可以是，对于所述缓冲电容器，多个所述缓冲电容器并联电连接。
实用新型的效果
根据本公开的一技术方案，可实现能够降低平滑电容器的热损失和缓冲电容器的热损失的、构造容易、小型且低成本的电动机驱动装置。
附图说明
通过参照以下附图，能够更加明确地理解本实用新型。
图1a是表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的侧视图。
图1b是表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的立体图。
图2是示意性地表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的侧视图。
图3a是示意性地表示基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电动机驱动装置的图，且是表示电动机驱动装置的电路图。
图3b是示意性地表示基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电动机驱动装置的图，且是用于说明振荡电流的产生的电路图。
图4a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第1形态的俯视图。
图4b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第1形态的侧视图。
图5a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第2形态的俯视图。
图5b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第2形态的侧视图。
图6a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的侧视图。
图6b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的侧视图。
图6c是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的俯视图。
图7是用于说明现有的电动机驱动装置的平滑电容器与缓冲电容器之间的位置关系的图。
图8是用于说明本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部与缓冲电容器之间的位置关系的图。
图9是示意性地表示在本公开的一实施方式的电动机驱动装置串联连接多个平滑电容器部的安装构造的侧视图。
图10是示意性地表示在本公开的一实施方式的电动机驱动装置中并联连接多个缓冲电容器的安装构造的侧视图。
图11a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第1形态的俯视图。
图11b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第1形态的侧视图。
图12a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第2形态的俯视图。
图12b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第2形态的侧视图。
图13a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第3形态的俯视图。
图13b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第3形态的侧视图。
图14是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的连接部的变形例的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明具有平滑电容器部和缓冲电容器的电动机驱动装置。为了容易理解，这些附图对比例尺进行了适当变更。附图所示的形态为用于实施的一个例子，而并不限定于图示的实施方式。
图1a是表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的侧视图。图1b是表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的立体图。之后，在不同的附图中标注了相同的附图标记的部分是指具有同样的功能的构成要素。另外，图2是示意性地表示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部、缓冲电容器以及功率元件的安装构造的侧视图。另外，图3a是示意性地表示基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电动机驱动装置的图，且是表示电动机驱动装置的电路图。图3b是示意性地表示基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电动机驱动装置的图，且是用于说明振荡电流的产生的电路图。在图3a和图3b中，为了简化说明，对于交流电源2和电动机3的相数，仅示出了与一个相所对应的部分，但交流电源2和电动机3均既可以是单相，也可以是三相。
在说明本公开的一实施方式的电动机驱动装置之前，参照图3a和图3b说明基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电动机驱动装置的电路和振荡电流的产生原理。
如图3a和图3b所示，电动机驱动装置1包括：转换器电路(整流电路)51，其将自交流电源2供给来的交流电力转换成直流电力并向直流环节输出；以及逆变器电路52，其将直流环节的直流电力转换成交流电力，并将该交流电力作为电动机驱动电力输出。
逆变器电路52由作为半导体开关元件的功率元件15与反并联连接于该功率元件15的二极管的桥接电路构成。另外，对于转换器电路51，在以二极管整流电路来实现的情况下不具备功率元件，但在以pwm控制方式的整流电路来实现的情况下与逆变器电路52同样地，由功率元件与反并联连接于该功率元件的二极管的桥接电路构成。作为功率元件的例子，存在fet等单极型晶体管、双极型晶体管、igbt、晶闸管、gto等。此外，也可以将半导体开关元件与二极管的组合定义为“功率元件”，这样的功率元件也被称作“功率模块”。
在转换器电路51与逆变器电路52之间的直流环节设有使直流环节的电压平滑化的平滑电容器部11。在图示的例子中，在转换器电路51内的二极管的直流输出侧和逆变器电路52的功率元件15的直流输入侧均设有平滑电容器部11和缓冲电容器12。
在平滑电容器部11的各正极端子与各负极端子之间以及缓冲电容器12的各正极端子与各负极端子之间构成闭合电路(环形电路)，而产生电感成分。在图3b中由附图标记31表示该电感成分。在逆变器电路52中，通过使上侧功率元件15-1和下侧功率元件15-2交替地接通断开，从而将直流环节的直流电力转换成交流电力。例如，在下侧功率元件15-2断开时，电流i经由反并联连接于上侧功率元件15-1的二极管d1回流。此时，由上侧功率元件15-1的内部电感等产生l×di/dt的浪涌电压。利用该浪涌电压l×di/dt，电流向缓冲电容器12流动，缓冲电容器12的正极端子与负极端子之间的电压上升。其结果，伴随电感成分31的存在，在平滑电容器部11与缓冲电容器12之间产生电位差，而产生振荡电流。若平滑电容器部11与缓冲电容器12之间的距离变长，则平滑电容器部11与缓冲电容器12之间的电感成分增大，而在平滑电容器部11与缓冲电容器12之间电位差进一步变大，因此，在平滑电容器部11与缓冲电容器12之间产生更大的振荡电流，平滑电容器部11的热损失和缓冲电容器12的热损失增大。
为了降低由振荡电流的产生引起的平滑电容器的热损失和缓冲电容器的热损失，如图1a、图1b以及图2所示，本公开的一实施方式的电动机驱动装置1包括：平滑电容器部11，其具有至少一个平滑电容，该平滑电容使基于自交流电源供给来的交流电力生成电动机驱动电力的电力转换电路内的转换器电路与逆变器电路之间的电压平滑化；缓冲电容器12，其用于抑制构成电力转换电路的一部分的功率元件15的浪涌电压；以及支承板13，其供平滑电容器部11设置。
平滑电容器部11具有至少一个平滑电容器即可。平滑电容器例如由电解电容器、薄膜电容器等构成。在平滑电容器部11由一个平滑电容器构成的情况下，该平滑电容器优选为大容量。另外，在平滑电容器部11由多个平滑电容器构成的情况下，能够通过组合多个小容量的平滑电容器来谋求平滑电容器部11的大容量化。在图1a和图1b所示的例子中，作为一个例子，平滑电容器部11具有6个平滑电容器11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6。平滑电容器部11由多个平滑电容器构成的情况下的各平滑电容器之间的连接关系并不特别用于限定本实施方式。列举一个例子，平滑电容器部11例如通过将包括并联连接的电容器11-1、11-2、11-3的组、包括并联连接的电容器11-4、11-5、11-6的组串联连接而构成。
另外，平滑电容器部11具有包括正极端子21p和负极端子21n的电极端子21。图1a所示的包括正极端子21p和负极端子21n的电极端子21的形状和位置仅为一个例子，也可以是其他的形状和位置。
平滑电容器部11设置在支承板13上。支承板13既可以是安装了各种部件和布线的印刷电路板，也可以是未安装各种部件和布线的成型板。作为构成支承板13的材料，例如存在酚醛塑料、纸环氧树脂(英文：paperepoxy)、玻璃纤维环氧树脂(英文：glassepoxy)、氧化铝或者它们的组合等。
在电动机驱动装置1所驱动的电动机(未图示)为三相交流电动机的情况下，分别在u相、v相以及w相设置功率元件15u、15v、15w。在图示的例子中，功率元件15u、15v、15w例如安装于印刷电路板16。或者，功率元件15u、15v、15w也可以安装于支承板13的与设有平滑电容器部11的面相反的一侧的面。附图标记23表示各功率元件15u、15v、15w的输入输出端子。图1b所示的各功率元件15u、15v、15w的输入输出端子23的形状和位置仅是一个例子，也可以是其他的形状和位置。
缓冲电容器12例如由电解电容器、薄膜电容器等构成。缓冲电容器12设于每个功率元件15，并安装于印刷电路板16。在图1a、图1b以及图2所示的例子中，由于将电动机驱动装置1所驱动的电动机设为三相交流电动机，因此，与功率元件15u、15v、15w对应地设置缓冲电容器12u、12v、12w。另外，缓冲电容器12具有包括正极端子22p和负极端子22n的电极端子22。
平滑电容器部11的电极端子21和缓冲电容器12的电极端子22隔着支承板13尽可能接近地配置。更优选的是，平滑电容器部11的电极端子21和缓冲电容器12的电极端子22隔着支承板13相对配置。但是，在构成平滑电容器部11的各平滑电容器11-1～11-6包括电解电容器的情况下，以开口部不朝向铅垂方向的方式配置平滑电容器部11，该开口部用于防止将过电压进行施加时的内部压力的增加。
平滑电容器部11的电极端子21中的正极端子21p与缓冲电容器12的电极端子22中的正极端子22p借助第1导电体14-1电连接。另外，平滑电容器部11的电极端子21中的负极端子21n与缓冲电容器12的电极端子22中的负极端子22n借助第2导电体14-2电连接。
平滑电容器部11的正极端子21p和负极端子21n以及缓冲电容器12的正极端子22p和负极端子22n例如由螺钉型端子构成。该情况下，利用由导电性的螺钉进行的紧固，而使第1导电体14-1与平滑电容器部11的正极端子21p电连接，第1导电体14-1与缓冲电容器12的正极端子22p电连接。利用由导电性的螺钉进行的紧固，而使第2导电体14-2与平滑电容器部11的负极端子21n电连接，第2导电体14-2与缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
另外，或者是，平滑电容器部11的正极端子21p与第1导电体14-1、以及缓冲电容器12的正极端子22p与第1导电体14-1分别利用软钎焊接电连接。平滑电容器部11的负极端子21n与第2导电体14-2、以及缓冲电容器12的负极端子22n与第2导电体14-2分别利用软钎焊接电连接。
作为第1导电体14-1和第2导电体14-2的例子，例如存在汇流条、导电性线缆、或者外周面由绝缘覆膜覆盖的带绝缘覆膜的导电性构件等。汇流条和导电性线缆为用于传导大容量的电流的导体，通过对铜、黄铜或者铝等金属进行钣金加工来制造。对于带绝缘覆膜的导电性构件，导电性构件部分也为用于传导大容量的电流的导体，通过对铜、黄铜或者铝等金属进行钣金加工来制造。特别是，在由带绝缘覆膜的导电性构件分别构成第1导电体14-1和第2导电体14-2的情况下，对于该带绝缘覆膜的导电性构件相对于平滑电容器部11和缓冲电容器12的各电极端子连接的连接部分，将绝缘覆膜被剥离而使导电性构件暴露在外部。导电性线缆和带绝缘覆膜的导电性构件可以是具有高刚度的构件，或者，还可以是具有挠性的构件。在本实施方式中，作为一个例子，由汇流条分别构成第1导电体14-1和第2导电体14-2。
如上所述，根据本实施方式，平滑电容器部11的电极端子21与缓冲电容器12的电极端子22隔着支承板13尽可能接近地配置。因而，平滑电容器部11的正极端子21p与缓冲电容器12的电极端子22的正极端子22p之间的电气路径、以及平滑电容器部11的负极端子21n与缓冲电容器12的电极端子22的负极端子22n之间的电气路径变短，因此，电感成分减小。由此，振荡电流减小，因此，能够抑制平滑电容器部11的热损失和缓冲电容器12的热损失。另外，由于平滑电容器部11的热损失和缓冲电容器12的热损失被抑制，因此，能够无需或者减少散热器，而能够谋求电动机驱动装置的低成本化、构造的容易化、小型化。例如，在由冷却用风扇构成散热器的情况下，能够无需或者减少用于使冷却用风扇工作的电流，因此，能够降低电动机驱动装置的消耗电力。
接着，列举几个平滑电容器部11的形态。在此，作为一个例子，在第1形态和第2形态中，由多个平滑电容器构成平滑电容器部11，在第3形态中，由一个平滑电容器构成平滑电容器部11。
图4a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第1形态的俯视图。图4b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第1形态的侧视图。
图4a和图4b所示的第1形态的平滑电容器部11与图1a、图1b以及图2所示的平滑电容器部11同样，通过将多个(图4a和图4b所示的例子中为8个)平滑电容器11-7～11-14互相电连接而构成，并设置在支承板13上。平滑电容器11-7～11-14利用软钎焊接电连接。通过组合多个小容量的平滑电容器11-7～11-14，能够谋求平滑电容器部11的大容量化。平滑电容器部11由多个平滑电容器构成的情况下的各平滑电容器之间的连接关系并不特别用于限定本实施方式。列举一个例子，例如，平滑电容器部11通过将包括并联连接的电容器11-7～11-10的组和包括并联连接的电容器11-11～14的组串联连接而构成。另外，例如，平滑电容器部11通过将平滑电容器11-7～11-14串联连接而构成。另外，例如，平滑电容器部11通过将平滑电容器11-7～11-14并联连接而构成。
图5a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第2形态的俯视图。图5b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第2形态的侧视图。
图5a和图5b所示的第2形态的平滑电容器部11通过将多个(图5a和图5b所示的例子中为两个)螺钉式端子型的平滑电容器11-15、11-16互相电连接而构成。通过组合多个小容量的平滑电容器11-15、11-16，能够谋求平滑电容器部11的大容量化。与第1形态同样，平滑电容器部11由多个平滑电容器构成的情况下的各平滑电容器之间的连接关系并不特别用于限定本实施方式。列举一个例子，例如，平滑电容器部11通过将平滑电容器11-15、11-16串联连接而构成。另外，例如，平滑电容器部11通过将平滑电容器11-15、11-16并联连接而构成。
图6a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的侧视图。图6b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的侧视图。图6c是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部的第3形态的俯视图。例如，在直流环节的电压相对较低的情况下，可以由一个平滑电容器11-17构成平滑电容器部11。
图7是用于说明现有的电动机驱动装置的平滑电容器与缓冲电容器之间的位置关系的图。在图7所示的例子中，将负z轴方向设为铅垂方向。另外，在图7所示的例子中，为了使附图简明，分开示出了平滑电容器110和供缓冲电容器120设置的基板160，但实际上，相对于基板160以平滑电容器110在正y轴方向或者负y轴方向上重叠的方式对其进行设置。
平滑电容器110大多由能够以较小的体积确保较大的容量的电解电容器构成。在将过电压进行施加时电解电容器由于内部的电解液气化而产生气体，因而内部压力可能增大，因此，在端子附近设有用于释放气体的开口部。因此，电解电容器具有如下制约：为了防止电解液自开口部泄露而必须以端子不朝向铅垂方向的方式对其进行设置。在图7所示的例子中，平滑电容器110以正极端子210p和负极端子210n沿着z轴朝向上方(正z轴方向)的方式配置。另一方面，在缓冲电容器120(120u、120v、120w)在设计上不得不配置于电动机驱动装置100的基板160的z轴下方的情况下，平滑电容器110与缓冲电容器120之间的电气路径变长，因此电感成分变大。由于存在该较大的电感成分，因而平滑电容器110与缓冲电容器120之间的电位差变大，其结果，振荡电流也变大，因此，平滑电容器110的热损失和缓冲电容器120的热损失变大。如上所述，由于螺钉式端子型的大型的电解电容器的设置部位的制约特别严格，因此，平滑电容器110与缓冲电容器120之间的电气路径变长，平滑电容器110的热损失和缓冲电容器120的热损失变得特别大。
图8是用于说明本公开的一实施方式的电动机驱动装置的平滑电容器部与缓冲电容器之间的位置关系的图。在图8所示的例子中，将负z轴方向设为铅垂方向。另外，在图8所示的例子中，为了使附图简明，分开示出了平滑电容器部11和供缓冲电容器12设置的印刷电路板16，但实际上，相对于印刷电路板16以平滑电容器部11在正y轴方向或者负y轴方向上重叠的方式对其进行设置。
在此，作为一个例子，说明将图4a和图4b所示的第1形态的平滑电容器部11设于电动机驱动装置1的情况。平滑电容器部11通过将平滑电容器11-7～11-14互相电连接而构成，并设置在支承板13上。
支承板13设有包括正侧连接部41p和负侧连接部41n这样的组的连接部40。在缓冲电容器12(12u、12v、12w)配置于例如电动机驱动装置1的印刷电路板16的z轴下方的情况下，连接部40如图示那样设于支承板13的z轴下方。正侧连接部41p和负侧连接部41n例如由贯穿支承板13的两面的焊盘等导电性构件构成。平滑电容器部11的正极端子21p借助第1导电体(图8中未图示)与正侧连接部41p电连接，平滑电容器部11的负极端子21n借助第2导电体(图8中未图示)与负侧连接部41n电连接。支承板13上的正侧连接部41p还借助第1导电体与缓冲电容器12的正极端子22p电连接。支承板13上的负侧连接部41n还借助第2导电体与缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
另外，例如，也可以是，正侧连接部41p和负侧连接部41n设为贯通支承板13的孔，设为分别在该孔贯穿第1导电体和第2导电体。该情况下，平滑电容器部11的正极端子21p借助贯穿由孔构成的正侧连接部41p的第1导电体与缓冲电容器12的正极端子22p直接电连接。平滑电容器部11的负极端子21n借助贯穿由孔构成的负侧连接部41n的第2导电体与缓冲电容器12的负极端子22n直接电连接。
如此，由于缓冲电容器12和连接部40一起设于z轴下方，因此，平滑电容器部11的电极端子21与缓冲电容器12的电极端子22接近地配置。因而，平滑电容器部11的正极端子21p与缓冲电容器12的电极端子22的正极端子22p之间的电气路径、以及平滑电容器部11的负极端子21n与缓冲电容器12的电极端子22的负极端子22n之间的电气路径变短，因此，电感成分减小。由此，由于振荡电流减小，因此，能够抑制平滑电容器部11的热损失和缓冲电容器12的热损失。另外，在本实施方式中，由于平滑电容器部11内的小容量的平滑电容器11-7～11-14能够配置在相对自由的位置，因此，相比于图7那样的由螺钉式端子型的大容量的电解电容器构成的平滑电容器110，设计的自由度较高。
平滑电容器部11内的平滑电容器的个数和连接关系例如根据直流环节电压的大小和各平滑电容器的耐压而适当确定即可。例如，平滑电容器部11内串联连接的平滑电容器的数量越多，则能够应对越大的直流环节电压。
另外，图9是示意性地表示在本公开的一实施方式的电动机驱动装置串联连接多个平滑电容器部的安装构造的侧视图。通过串联连接多个平滑电容器部11，也能够应对更大的直流环节电压。该情况下，在支承板13设置多个平滑电容器部11。
另外，缓冲电容器12与各相的功率元件15对应设置，但在与该1个相所对应的部分，也可以通过并联连接缓冲电容器12来谋求大容量化。图10是示意性地表示在本公开的一实施方式的电动机驱动装置并联连接多个缓冲电容器的安装构造的侧视图。根据需要，能够通过并联连接多个缓冲电容器12来增大容量，因此，也能够抑制更大的浪涌电压。该情况下，在印刷电路板16设置多个缓冲电容器12。
接着，列举几个进一步抑制振荡电流的第1导电体14-1和第2导电体14-2的安装构造的形态。由于在平滑电容器部11的各正极端子与各负极端子之间以及缓冲电容器12的各正极端子与各负极端子之间构成闭合电路(环形电路)，因此，或多或少地产生电感成分。于是，通过将第1导电体14-1和第2导电体14-2以具有彼此接近的部分的方式配置，从而使电感成分31的大小降低，该第1导电体14-1用于使平滑电容器部11的正极端子21p与缓冲电容器12的正极端子22p电连接，该第2导电体14-2使平滑电容器部11的负极端子21n与缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
图11a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第1形态的俯视图。图11b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第1形态的侧视图。在图11a和图11b所示的例子中，为了使附图简明，对支承板13省略了图示。根据图11a和图11b所示的第1形态，第1导电体14-1和第2导电体14-2在中间附近沿y轴方向重叠。
图12a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第2形态的俯视图。图12b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第2形态的侧视图。在图12a和图12b所示的例子中，为了使附图简明，对支承板13省略了图示。图12a和图12b所示的第2形态也与图11a和图11b所示的第1形态同样，第1导电体14-1和第2导电体14-2在中间附件沿y轴方向重叠。但是，图12a和图12b所示的第2形态在平滑电容器部11与第1导电体14-1以及第2导电体14-2之间的连接部分附近的配置、和缓冲电容器12与第1导电体14-1以及第2导电体14-2之间的连接部分附近的配置上与图11a和图11b所示的第1形态不同。
图13a是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第3形态的俯视图。图13b是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的第1导电体和第2导电体的安装构造的第3形态的侧视图。在图13a和图13b所示的例子中，为了使附图简明，对支承板13省略了图示。根据图13a和图13b所示的第3形态，第1导电体14-1和第2导电体14-2均在中间附近沿z轴方向重叠。
此外，对于上述的第1形态～第3形态中的任一者，在第1导电体14-1与第2导电体14-2之间应该确保绝缘。例如，可以使第1导电体14-1与第2导电体14-2之间以能够确保绝缘的程度分离开，或者，也可以用绝缘覆膜覆盖第1导电体14-1和第2导电体14-2中的任一者或者这两者。
接着，说明设于支承板13的连接部40的变形例。
图14是例示本公开的一实施方式的电动机驱动装置的连接部的变形例的侧视图。在图14所示的例子中，将负z轴方向设为铅垂方向。另外，在图14所示的例子中，为了使附图简明，分开图示了支承板13和供缓冲电容器12设置的印刷电路板16(16a、16b、16c)，但实际上，以印刷电路板16a、16b、16c中的任一者相对于支承板13在正y轴方向上重叠的方式对其进行设置。图示的缓冲电容器12在印刷电路板16a、16b、16c处的位置为一个例子，也可以在印刷电路板16上的图示位置以外的位置设置缓冲电容器12。
若在支承板13沿着z轴方向错开地预先设置具有正侧连接部41p和负侧连接部41n的多个连接部40a、40b、40c，则能够根据缓冲电容器12在印刷电路板16上的z轴方向上的位置，选择使平滑电容器部11的电极端子21与缓冲电容器12的电极端子22之间的电气路径最短的连接部。在图14所示的例子中，作为一个例子，将设于支承板13上的连接部的个数设为三个，但也可以是两个或者四个以上。
利用经由设于支承板13的多个连接部40a、40b、40c中的任一连接部的、正侧连接部41p的第1导电体14-1，将平滑电容器部11的正极端子21p与缓冲电容器12的正极端子22p电连接，利用经由设于支承板13的多个连接部40a、40b、40c中的任一连接部的、负侧连接部41n的第2导电体14-2，将平滑电容器部11的负极端子21n与缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
例如，以印刷电路板16a在支承板13的正y轴方向重叠的方式对其进行设置，该印刷电路板16a在靠z轴方向上的上方的部位设有缓冲电容器12，在该情况下选择连接部40a。该情况下，平滑电容器部11的正极端子21p借助第1导电体14-1(图14中未图示)与连接部40a的正侧连接部41p电连接，平滑电容器部11的负极端子21n借助第2导电体14-2(图14中未图示)与连接部40a的负侧连接部41n电连接。支承板13上的连接部40a的正侧连接部41p还借助第1导电体14-1与印刷电路板16a上的缓冲电容器12的正极端子22p电连接。支承板13上的连接部40a的负侧连接部41n还借助第2导电体14-2与印刷电路板16a上的缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
例如，以印刷电路板16b在支承板13的正y轴方向重叠的方式对其进行设置，该印刷电路板16b在z轴方向上的中间部位设有缓冲电容器12，在该情况下选择连接部40b。该情况下，平滑电容器部11的正极端子21p借助第1导电体14-1(图14中未图示)与连接部40b的正侧连接部41p电连接，平滑电容器部11的负极端子21n借助第2导电体14-2(图14中未图示)与连接部40b的负侧连接部41n电连接。支承板13上的连接部40b的正侧连接部41p还借助第1导电体14-1与印刷电路板16b上的缓冲电容器12的正极端子22p电连接。支承板13上的连接部40b的负侧连接部41n还借助第2导电体14-2与印刷电路板16b上的缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
例如，以印刷电路板16c在支承板13的正y轴方向重叠的方式对其进行设置，该印刷电路板16c在靠z轴方向上的下方的部位设有缓冲电容器12，在该情况下选择连接部40c。该情况下，平滑电容器部11的正极端子21p借助第1导电体14-1(图14中未图示)与连接部40c的正侧连接部41p电连接，平滑电容器部11的负极端子21n借助第2导电体14-2(图14中未图示)与连接部40c的负侧连接部41n电连接。支承板13上的连接部40c的正侧连接部41p还借助第1导电体14-1与印刷电路板16c上的缓冲电容器12的正极端子22p电连接。支承板13上的连接部40c的负侧连接部41n还借助第2导电体14-2与印刷电路板16c上的缓冲电容器12的负极端子22n电连接。
如此，平滑电容器部11的电极端子21和缓冲电容器12的电极端子22经由多个连接部40a、40b、40c中的任一者接近地配置。因而，能够从多个连接部40a、40b、40c中选择使平滑电容器部11的正极端子21p与缓冲电容器12的电极端子22的正极端子22p之间的电气路径、以及平滑电容器部11的负极端子21n与缓冲电容器12的电极端子22的负极端子22n之间的电感成分较小那样的(即，能够更有效地抑制平滑电容器部11的热损失和缓冲电容器12的热损失那样的)支承板13上的连接部。因而，若在支承板13预先设置多个连接部(图14所示的例子为连接部40a、40b、40c)，则无论缓冲电容器12在印刷电路板16上位于怎样的位置，都能够以由一种支承板13来应对的方式设计，因此，能够减少供平滑电容器部11设置的支承板13的库存种类。其结果，能够谋求电动机驱动装置1的低成本化和构造的容易化。
根据本公开的一方式，可实现能够降低平滑电容器的热损失和缓冲电容器的热损失的、构造容易、小型且低成本的电动机驱动装置。
1.一种电动机驱动装置，其特征在于，
该电动机驱动装置包括：
平滑电容器部，其具有至少一个平滑电容器，该平滑电容器使电力转换电路内的转换器电路与逆变器电路之间的电压平滑化，该电力转换电路基于自交流电源供给来的交流电力而生成电动机驱动电力；以及
缓冲电容器，其用于抑制构成所述电力转换电路的一部分的功率元件的浪涌电压，
所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子接近地配置，
所述平滑电容器部的电极端子中的正极端子与所述缓冲电容器的电极端子中的正极端子电连接，并且，所述平滑电容器部的电极端子中的负极端子与所述缓冲电容器的电极端子中的负极端子电连接。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子相对配置。
3.根据权利要求2所述的电动机驱动装置，其特征在于，
该电动机驱动装置还包括支承板，其供所述平滑电容器部设置，
所述平滑电容器部的电极端子与所述缓冲电容器的电极端子隔着所述支承板相对配置。
4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，
该电动机驱动装置包括：
第1导电体，其用于将所述平滑电容器部的所述正极端子与所述缓冲电容器的所述正极端子电连接；以及
第2导电体，其用于将所述平滑电容器部的所述负极端子与所述缓冲电容器的所述负极端子电连接，
所述第1导电体和所述第2导电体具有彼此接近的部分。
5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述支承板设有多个连接部，该连接部包括正侧连接部和负侧连接部的组，
利用经由多个所述连接部中的任一连接部的、所述正侧连接部的所述第1导电体，所述平滑电容器部的所述正极端子与所述缓冲电容器的所述正极端子电连接，利用经由多个所述连接部中的任一连接部的、所述负侧连接部的所述第2导电体，所述平滑电容器部的所述负极端子与所述缓冲电容器的所述负极端子电连接。
6.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述平滑电容器部的所述正极端子和所述负极端子、以及所述缓冲电容器的所述正极端子和所述负极端子由螺钉型端子构成。
7.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述平滑电容器部的所述正极端子与所述第1导电体利用软钎焊接电连接，并且所述缓冲电容器的所述正极端子与所述第1导电体利用软钎焊接电连接，
所述平滑电容器部的所述负极端子与所述第2导电体利用软钎焊接电连接，并且所述缓冲电容器的所述负极端子与所述第2导电体利用软钎焊接电连接。
8.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
多个所述平滑电容器部串联电连接。
9.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
对于所述缓冲电容器，多个所述缓冲电容器并联电连接。
技术总结