用于电注射模制机的逆变器冷却方法及逆变器冷却装置制造方法及图纸

形成逆变器(5a、5b)的IGBT(6)被附接到冷却板(2)，逆变器(5a、5b)驱动电注射模制机的无刷电动机。冷却液体管(8)被设置在冷却板(2)中，以供应冷却液体并冷却IGBT。冷却液体被供应，使得在注射过程中被增加。对应于多个逆变器(5a、5b、5c)的多组IGBT(6)被附接到冷却板(2)，并且冷却液体分别在所述多组IGBT(6)的附近循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电注射模制机的逆变器冷却方法及逆变器冷却装置
本专利技术涉及用于逆变器的冷却方法及用于逆变器的冷却装置，该逆变器驱动电动机，诸如电注射模制机的伺服电动机。
技术介绍
如众所周知的，注射模制机包括闭合模具的闭合装置、熔化树脂以将树脂注射到闭合的模具的注射装置，以及将模制的产品从模具排出的排出装置。在电注射模制机中，这些装置分别被无刷电动机(比如伺服电动机)驱动。在电注射模制机中，提供了一种转换器，在该转换器中，从外部部分供应的三相AC电压被整流成DC电压。然后，DC电压通过为每一个无刷电动机提供的逆变器被转换成三相AC电压，以驱动无刷电动机。驱动伺服电动机的逆变器也称为伺服放大器。逆变器利用功率晶体管形成，比如IGBT(绝缘栅双极晶体管：绝缘栅双极晶体管)，并且其温度通过加热变高。功率晶体管以半导体元件被容纳在封装中的状态下被提供。当其中的半导体元件的连接部分的温度(即，结区温度)高时，功率晶体管的寿命缩短。例如，当结区温度变为高达175℃这样的温度时，功率晶体管破坏。相应地，在通常的逆变器中，诸如IGBT的功率晶体管被附接到具有散热片的冷却板，以便通过从冷却风扇供应的空气进行强制空气冷却。因而，结区温度被抑制到例如120℃或更低。引文列表专利文献专利文献1：JP-A-2006-177601专利文献1公开了被水冷的、电注射模制机的伺服放大器。在专利文献1中公开的伺服放大器中，IGBT附接到金属冷却板，在金属冷却板中设有冷却管，冷却液体在冷却管中流动。供应到冷却板的冷却液体由指定的压力泵供给，从而循环。进一步，冷却液体被热泵冷却。因为伺服放大器被具有比空气的热容量大的热容量的冷却液体强制冷却，所以可以确实地抑制IGBT的温度升高。进一步，在专利文献1中公开的伺服放大器中，控制热泵，以使得循环的冷却液体的温度相对于冷却板附近的环境温度在5℃以内。相应地，能够安全地冷却伺服放大器，而不用担心因过度冷却引起蒸汽冷凝。在专利文献1中公开的装置中，为伺服电动机分别提供的多个伺服放大器设置在多个冷却板中。相应地，冷却液体被并行地供应到多个冷却板。
技术实现思路
技术问题当逆变器如在通常的逆变器中一样通过空气冷却进行冷却时，或者当逆变器如在专利文献1中公开地通过水冷却来冷却时，可以冷却逆变器以保护IGBT。然而，相应地发现了要解决的问题。首先，在用于通过空气冷却来冷却逆变器的通常方法中，可以说问题在于冷却效率低这一方面。最近几年，电注射模制机所需的输出增加。相应地，为了驱动大的伺服电动机，具有大容量的逆变器是必要的。在这样的逆变器中，IGBT中的电流大且生热率大。因为空气在其热容量方面是低的，所以空气冷却类型不能令人满意地冷却逆变器。存在结区温度可能超过容许值的担忧。进一步，鉴于冷却风扇在空气冷却类型中是必要的这一方面，也发现了问题。冷却风扇产生大噪音，并且引起灰尘从而污染其周围环境。与通过空气冷却类型进行的通常冷却方法相比，在专利文献1中公开的通过水冷却类型冷却逆变器的方法中，因为冷却风扇是不必要的且逆变器通过具有比空气大的热容量的冷却液体进行冷却，可以说冷却效率是高的，因此该方法是优秀的。然而，在专利文献1中公开的水冷却方法中，仍发现有改进的空间。具体地，存在使得IGBT的寿命更长及降低冷却所需的能量的空间。当由水冷却方法冷却的IGBT被驱动时，结区温度升高，并且当IGBT被驱动为停止时，结区温度快速降低。当上结区温度和下结区温度之间的差别大时，该差别对IGBT的寿命有影响。在专利文献1中公开的逆变器中，冷却板恒定地通过压力泵冷却。然而，当IGBT以这样的方式被强制冷却时，IGBT的普通结区温度相当低。在专利文献1中公开的逆变器中，冷却液体被并行地供应到多个冷却板。该事实也造成IGBT的结区温度相当低。即，尽管仅在相应的电动机被驱动时逆变器被分别驱动而产生热，但是与驱动无关的逆变器的冷却板被不必要地冷却。相应地，IGBT的结区温度相当低。当从IGBT的结区温度相当低的这种状态驱动IGBT时，结区温度的变化大。因此，IGBT的寿命从而受影响。关于降低冷却所需的能量，问题在于压力泵被恒定地驱动且冷却液体被并行地供应到多个冷却板这些方面。最初，IGBT可以仅在IGBT的温度高时被冷却。因而，可以认为，冷却所需的能量可以被减少。进一步，当冷却液体被并行地供应到多个冷却板时，大容量的泵是必要的。因而，可以认为，能量被浪费。然而，在专利文献1中未公开关于这些方面的考虑。本专利技术的目的是提供的用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，以及用于逆变器的冷却装置，来解决上述问题。具体地，本专利技术的目的是提供用于电注射模制机的逆变器的冷却方法和用于逆变器的冷却装置，其中能够尽可能长地延长诸如IGBT的功率晶体管的寿命，并且冷却所需的能量成本是低的。问题的解决方案为了实现本专利技术的目的，本专利技术形成为用于冷却逆变器的方法，该逆变器驱动电注射模制机的无刷电动机。形成逆变器的功率晶体管被附接到规定的冷却板。冷却液体管被设置在冷却板中，用以供应冷却液体并冷却功率晶体管。冷却液体被设计为与注射模制的模制周期同步地改变待供应的流量。进一步，对应于多个逆变器的多组功率晶体管被附接到冷却板。冷却液体被设计成在所述多组功率晶体管的附近循环。上述目的通过下述的结构来实现。(1)一种用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，包括：冷却所述逆变器，所述逆变器被构造成用于驱动所述电注射模制机的无刷电动机，其中所述逆变器被附接到规定的冷却板，在所述冷却板中，形成所述逆变器的功率晶体管被冷却液体冷却；以及与注射模制的模制周期同步地改变冷却液体的供应流量。(2)根据上述(1)所述的用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，其中对应于多个逆变器的多组功率晶体管被附接到所述冷却板，并且其中冷却液体在所述多组功率晶体管的附近循环。(3)一种用于电注射模制机的逆变器的冷却装置，所述冷却装置用于冷却所述逆变器，所述逆变器被构造成用于驱动所述电注射模制机的无刷电动机，该逆变器冷却装置包括：冷却板，形成所述逆变器的功率晶体管被附接到所述冷却板；以及泵，其构造成用于将冷却液体供应到形成在所述冷却板中的冷却液体管，其中所述泵被逆变器控制电动机驱动，并且构造成使得冷却液体的流量与注射模制的模制周期同步地改变。(4)根据上述(3)所述的用于电注射模制机的逆变器的冷却装置，其中对应于多个逆变器的多组功率晶体管被附接到所述冷却板，并且其中所述冷却液体管分别在所述多组功率晶体管的附近循环。专利技术的有益效果如上所述，本专利技术涉及用于冷却驱动电注射模制机的无刷电动机的逆变器的方法。在该逆变器中，形成逆变器的功率晶体管被附接到规定的冷却板，功率晶体管在冷却板中通过冷却液体冷却。冷却液体被设计成与注射模制的模制周期同步地改变供应流量。因而，首先，因为逆变器通过水冷却类型冷却，所以冷却效率高，且可以确实地抑制诸如IGBT的功率晶体管的结区温度的大升高。因而，诸如IGBT的功率晶体管的寿命可以延长。进一步，因为冷却效率高，所以冷却装置可以被制成是小的，且成本可以降低。诸如伺服电动机的多个无刷电动机被设置在电注射模制机中。然而，在模制周期的过程中的每一过程中，无刷电动机被部分地驱动，而其它的无刷电动机停止。需要比其它电动机的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，包括：冷却所述逆变器，所述逆变器被构造成用于驱动所述电注射模制机的无刷电动机，其中所述逆变器被附接到规定的冷却板，在所述冷却板中，形成所述逆变器的功率晶体管被冷却液体冷却；以及与注射模制的模制周期同步地改变所述冷却液体的供应流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.10 JP 2015-1382971.用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，包括：冷却所述逆变器，所述逆变器被构造成用于驱动所述电注射模制机的无刷电动机，其中所述逆变器被附接到规定的冷却板，在所述冷却板中，形成所述逆变器的功率晶体管被冷却液体冷却；以及与注射模制的模制周期同步地改变所述冷却液体的供应流量。2.根据权利要求1所述的用于电注射模制机的逆变器的冷却方法，其中对应于多个逆变器的多组功率晶体管被附接到所述冷却板，并且其中所述冷却液体在所述多组功率晶体管的附近循环。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：河口伦范，
申请(专利权)人：株式会社日本制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP