JP2730354B2 - Fault diagnosis device in DC motor drive control device - Google Patents

Fault diagnosis device in DC motor drive control device

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JP2730354B2
JP2730354B2 JP28673791A JP28673791A JP2730354B2 JP 2730354 B2 JP2730354 B2 JP 2730354B2 JP 28673791 A JP28673791 A JP 28673791A JP 28673791 A JP28673791 A JP 28673791A JP 2730354 B2 JP2730354 B2 JP 2730354B2
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regenerative
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diode
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敏之 渡辺
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Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直流モータの駆動制御装
置における故障診断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure diagnosis device for a drive control device of a DC motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、バッテリ式フォークリフト等のバ
ッテリ使用の電気車は、図1に示す駆動回路によって駆
動制御されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle using a battery such as a battery-powered forklift is driven and controlled by a drive circuit shown in FIG.

【0003】ドライブモータ21は回生用コンタクタ2
2およびドライブ用ヒューズ23を介して直流電源とし
てのバッテリ24に接続されている。そのドライブモー
タ21は直巻の直流モータであって、電気車の駆動輪
(図示略)を駆動するようになっている。
The drive motor 21 is a regenerative contactor 2
2 and a drive fuse 23 are connected to a battery 24 as a DC power supply. The drive motor 21 is a series-wound DC motor and drives a drive wheel (not shown) of an electric vehicle.

【0004】ドライブモータ21のフィールドコイル2
1aには、切り換え手段としての前進用コンタクタ25
fおよび後進用コンタクタ25rが接続され、両コンタ
クタ25f,25rの切り換え動作に基づいて、フィー
ルドコイル21aに流れる界磁電流の方向を変えてドラ
イブモータ21を正逆回転させることにより、電気車が
前後進するようになっている。
The field coil 2 of the drive motor 21
1a includes a forward contactor 25 as a switching means.
f and the reverse contactor 25r are connected, and based on the switching operation of the two contactors 25f and 25r, the direction of the field current flowing through the field coil 21a is changed to rotate the drive motor 21 in the forward and reverse directions. It is going to advance.

【0005】スイッチング素子としてのメイントランジ
スタ26はドライブモータ21に対して直列に接続さ
れ、そのベース端子に入力される公知のチョッパ信号に
基づいてドライブモータ21が駆動制御される。
A main transistor 26 as a switching element is connected in series to the drive motor 21, and the drive of the drive motor 21 is controlled based on a known chopper signal input to its base terminal.

【0006】バイパスコンタクタ27はドライブモータ
21に対して直列に接続され、バイパスコンタクタ27
を開閉動作させることによりドライブモータ21が駆動
制御される。
The bypass contactor 27 is connected in series to the drive motor 21,
The drive of the drive motor 21 is controlled by opening and closing the drive.

【0007】従って、ドライブモータ21は、メイント
ランジスタ26とバイパスコンタクタ27の2系統で駆
動制御される。すなわち、電気車の低速走行時には、バ
イパスコンタクタ27を離落する。そして、メイントラ
ンジスタ26がチョッパ信号に基づいてスイッチング動
作され、そのスイッチング動作に従ってドライブモータ
21にバッテリ24から電流が供給されて駆動される。
このチョッパ制御に基づいて電気車は任意の速度で走行
することができる。一方、高速走行時には、バイパスコ
ンタクタ27を投入する。すると、メイントランジスタ
26のスイッチング動作には関係なくドライブモータ2
1に電流が供給されて駆動される。
Therefore, the drive of the drive motor 21 is controlled by two systems of the main transistor 26 and the bypass contactor 27. That is, when the electric vehicle is traveling at a low speed, the bypass contactor 27 is dropped. The main transistor 26 performs a switching operation based on the chopper signal, and a current is supplied from the battery 24 to the drive motor 21 in accordance with the switching operation, and the drive motor 21 is driven.
The electric vehicle can run at an arbitrary speed based on the chopper control. On the other hand, when traveling at high speed, the bypass contactor 27 is turned on. Then, regardless of the switching operation of the main transistor 26, the drive motor 2
1 is supplied with current and driven.

【0008】フライホイールダイオード28のアノード
端子はフィールドコイル21aの前進用コンタクタ25
f側に接続され、カソード端子はドライブ用ヒューズ2
3を介してバッテリ24のプラス端子に接続されてい
る。また、フライホイールダイオード29のアノード端
子はフィールドコイル21aの後進用コンタクタ25r
側に接続され、カソード端子はドライブ用ヒューズ23
を介してバッテリ24のプラス端子に接続されている。
The anode terminal of the flywheel diode 28 is connected to the forward contactor 25 of the field coil 21a.
f side, the cathode terminal is a drive fuse 2
3 is connected to the plus terminal of the battery 24. The anode terminal of the flywheel diode 29 is connected to the reverse contactor 25r of the field coil 21a.
Side, and the cathode terminal is a drive fuse 23
Is connected to the plus terminal of the battery 24 via the.

【0009】ドライブカレントセンサ30はドライブモ
ータ21のアマチュア21bと回生用コンタクタ22と
の間に接続され、アマチュア21bに流れる電流を検出
している。
The drive current sensor 30 is connected between the armature 21b of the drive motor 21 and the regenerative contactor 22, and detects a current flowing through the armature 21b.

【0010】回生用ダイオード31のカソード端子は回
生用コンタクタ22に接続され、アノード端子はバッテ
リ24のマイナス端子に接続されている。回生用トラン
ジスタ32のコレクタはドライブ用ヒューズ23を介し
てバッテリ24のプラス端子に接続され、エミッタは回
生用レジスタ33を介してアマチュア21bの前後進用
コンタクタ25f,25r側に接続されている。そし
て、回生用トランジスタのベース端子には回生制御信号
が入力されている。
The cathode terminal of the regenerative diode 31 is connected to the regenerative contactor 22, and the anode terminal is connected to the negative terminal of the battery 24. The collector of the regenerating transistor 32 is connected to the positive terminal of the battery 24 via the driving fuse 23, and the emitter is connected to the forward / backward contactors 25f and 25r of the armature 21b via the regenerating register 33. Then, a regeneration control signal is input to a base terminal of the regeneration transistor.

【0011】尚、回生用コンタクタ22,前後進用コン
タクタ25f,25r,バイパスコンタクタ27はそれ
ぞれ励磁コイル(図示略)にて開閉され、これらの励磁
コイルは切り換え制御手段,禁止制御手段,電圧印加手
段としての制御回路40によって通電され、励磁が制御
されている。また、メイントランジスタ26のチョッパ
信号および回生用トランジスタ32の回生制御信号も、
制御回路40から出力されている。
The regenerative contactor 22, forward / backward contactors 25f and 25r, and bypass contactor 27 are respectively opened and closed by exciting coils (not shown). These exciting coils are switched control means, inhibition control means, and voltage applying means. And the excitation is controlled by the control circuit 40. Also, the chopper signal of the main transistor 26 and the regeneration control signal of the regeneration transistor 32 are
It is output from the control circuit 40.

【0012】すなわち、電気車がスイッチバックするこ
とにより前後進用コンタクタ25f,25rが切り換わ
ると、制御回路40で回生制動の可否をチェックし、回
生制動と判断した場合は回生用コンタクタ22を離落
し、回生用トランジスタ32をオンさせる。すると、バ
ッテリ24からドライブ用ヒューズ23、回生用トラン
ジスタ32、回生用レジスタ33、前進または後進コン
タクタ25f,25r、フィールドコイル21a、後進
または前進コンタクタ25r,25f、メイントランジ
スタ26を経由して予備励磁電流I1が流れる。フィー
ルドコイル21aに予備励磁電流I1が流れるとアマチ
ュア21bに図1の矢印VA方向の起電力Eが発生す
る。起電力Eがある値以上になると、予備励磁電流I1
に加えて回生用ダイオード31に予備励磁電流I2が流
れ始める。この予備励磁電流I2が増加するとフィール
ドコイル21aに流れる予備励磁電流I1が増加し、起
電力Eも増加する。すると、起電力Eの増加に伴って予
備励磁電流I2はさらに増加することになる。予備励磁
電流I2がある程度以上大きくなった時点で、制御回路
40は回生用トランジスタ32をオフさせる。すると、
予備励磁電流I1は流れなくなるが、予備励磁電流I2
は流れ続けようとする。
That is, when the forward and reverse contactors 25f and 25r are switched by switching back of the electric vehicle, the control circuit 40 checks whether regenerative braking is possible or not and releases the regenerative contactor 22 when it is determined that regenerative braking is performed. The regeneration transistor 32 is turned on. Then, the pre-excitation current from the battery 24 via the drive fuse 23, the regeneration transistor 32, the regeneration register 33, the forward or reverse contactors 25f, 25r, the field coil 21a, the reverse or forward contactors 25r, 25f, and the main transistor 26. I1 flows. When the pre-excitation current I1 flows through the field coil 21a, an electromotive force E is generated in the armature 21b in the direction of the arrow VA in FIG. When the electromotive force E exceeds a certain value, the pre-excitation current I1
And the pre-excitation current I2 starts to flow through the regenerative diode 31. When the pre-excitation current I2 increases, the pre-excitation current I1 flowing through the field coil 21a increases, and the electromotive force E also increases. Then, as the electromotive force E increases, the pre-excitation current I2 further increases. When the pre-excitation current I2 becomes larger than a certain level, the control circuit 40 turns off the regeneration transistor 32. Then
The pre-excitation current I1 stops flowing, but the pre-excitation current I2
Tries to keep flowing.

【0013】次に、メイントランジスタ26がオフする
と、回生用ダイオード31、ドライブカレントセンサ3
0、アマチュア21b、前進または後進コンタクタ25
f,25r、フィールドコイル21a、後進または前進
コンタクタ25r,25f、フライホイールダイオード
29または28、ドライブ用ヒューズ23を経由してバ
ッテリ24を充電(回生)する方向で回生電流I3が流
れる。続いて、メイントランジスタ26がオンすると、
予備励磁電流I2が流れ、その次にメイントランジスタ
26がオフすると回生電流I3が流れる。
Next, when the main transistor 26 is turned off, the regeneration diode 31 and the drive current sensor 3
0, amateur 21b, forward or reverse contactor 25
The regenerative current I3 flows in the direction of charging (regenerating) the battery 24 via the f, 25r, the field coil 21a, the reverse or forward contactors 25r, 25f, the flywheel diode 29 or 28, and the drive fuse 23. Subsequently, when the main transistor 26 is turned on,
The pre-excitation current I2 flows, and then when the main transistor 26 is turned off, the regenerative current I3 flows.

【0014】このようにメイントランジスタ26のスイ
ッチング動作に従って、予備励磁電流I2と回生電流I
3とが交互に流れる。これにより、ドライブモータ21
によって発電された電力がバッテリ24に回生され、ド
ライブモータ21にはその電流分の制動すなわち回生制
動がかかる。
As described above, according to the switching operation of the main transistor 26, the pre-excitation current I2 and the regenerative current I2
3 alternately flows. Thereby, the drive motor 21
The generated power is regenerated to the battery 24, and the drive motor 21 is subjected to braking corresponding to the current, that is, regenerative braking.

【0015】アブソーバダイオード34のアノード端子
はメイントランジスタ26のコレクタ端子に接続され、
カソード端子はアブソーバ用コンデンサ35を介してバ
ッテリ24のマイナス端子に接続されている。アブソー
バレジスタ36はアブソーバダイオード34と並列に接
続されている。このアブソーバ用コンデンサ35、アブ
ソーバレジスタ36、アブソーバダイオード34からな
る公知のCRDスナバ回路37によって、メイントラン
ジスタ26のスイッチング動作に伴い、配線中のインダ
クタンス分によって生じるサージ電圧を吸収している。
The anode terminal of the absorber diode 34 is connected to the collector terminal of the main transistor 26,
The cathode terminal is connected to a negative terminal of the battery 24 via an absorber capacitor 35. The absorber resistor 36 is connected in parallel with the absorber diode 34. A known CRD snubber circuit 37 including the absorber capacitor 35, the absorber resistor 36, and the absorber diode 34 absorbs a surge voltage generated by an inductance component in the wiring due to the switching operation of the main transistor 26.

【0016】また、制御回路40は始動直前時における
チェック機能を有している。すなわち、メイントランジ
スタ26のコレクタ端子をチェック用レジスタ41およ
びチェック用ヒューズ38を介してバッテリ23のプラ
ス端子に接続することにより、制御回路40はメイント
ランジスタ26のコレクタ端子に検出電圧を印加するよ
うになっている。そして、メイントランジスタ26のコ
レクタ電位は、制御回路40内に設けられた電圧検出回
路39によって検出される。検出されたメイントランジ
スタ26のコレクタ電位に基づいて、制御回路40は回
生用コンタクタ22および前後進用コンタクタ25f,
25rの投入の許可あるいは禁止を制御している。
The control circuit 40 has a check function just before starting. That is, by connecting the collector terminal of the main transistor 26 to the plus terminal of the battery 23 via the check register 41 and the check fuse 38, the control circuit 40 applies the detection voltage to the collector terminal of the main transistor 26. Has become. The collector potential of the main transistor 26 is detected by a voltage detection circuit 39 provided in the control circuit 40. Based on the detected collector potential of the main transistor 26, the control circuit 40 provides the regenerative contactor 22 and the forward / backward contactor 25f,
Permission or prohibition of 25r insertion is controlled.

【0017】つまり、メイントランジスタ26のコレク
タ・エミッタ間が短絡していると、チョッパ制御による
低速走行を行うことができなくなり、バイパスコンタク
タ27が離落していても高速走行を行うことになる。従
って、運転手が低速走行を選択して始動した場合でも高
速走行を行うことがあった。そこで、制御回路40によ
り、電気車の始動時においてメイントランジスタ26の
コレクタ・エミッタ間が短絡しているかどうかをチェッ
クしている。
That is, if the collector and the emitter of the main transistor 26 are short-circuited, it becomes impossible to perform low-speed running by chopper control, and high-speed running is performed even when the bypass contactor 27 is separated. Therefore, even when the driver selects the low-speed running and starts, the high-speed running may be performed. Therefore, the control circuit 40 checks whether the collector and the emitter of the main transistor 26 are short-circuited at the time of starting the electric vehicle.

【0018】図4は制御回路40の制御フローチャート
である。電気車の始動時においては、回生用コンタクタ
22,前後進用コンタクタ25f,25r,バイパスコ
ンタクタ27は全て離落している。そこで、ステップ
(以下、S)1において、制御回路40を介してメイン
トランジスタ26のコレクタ端子に検出電圧を印加し、
その時のコレクタ電位を電圧検出回路39によって検出
し、予め定めた規定値以上あるかどうかを判定する。メ
イントランジスタ26のコレクタ・エミッタ間が短絡し
ている場合は、コレクタ電位は0VとなるのでS2に移
行する。また、短絡に近い状態の場合も同様にS2に移
行する。S2においては、回生用コンタクタ22および
前後進用コンタクタ25f,25rの投入を禁止すると
共に、警告ランプ(図示略)等を用いて電気車の運転手
にメイントランジスタ26が短絡していることを連絡す
る。
FIG. 4 is a control flowchart of the control circuit 40. When the electric vehicle is started, the regenerative contactor 22, the forward / reverse contactors 25f and 25r, and the bypass contactor 27 are all separated. Therefore, in step (hereinafter, S) 1, a detection voltage is applied to the collector terminal of the main transistor 26 via the control circuit 40,
The collector potential at that time is detected by the voltage detection circuit 39, and it is determined whether or not the potential is equal to or higher than a predetermined value. If the collector and the emitter of the main transistor 26 are short-circuited, the collector potential becomes 0 V, so that the flow shifts to S2. Also, in the case of a state close to a short circuit, the process similarly shifts to S2. In S2, the turning on of the regenerative contactor 22 and the forward / reverse contactors 25f, 25r is prohibited, and a warning lamp (not shown) is used to notify the driver of the electric vehicle that the main transistor 26 is short-circuited. I do.

【0019】また、メイントランジスタ26のコレクタ
電位が予め定めた規定値以上ある場合はS3に移行し、
回生用コンタクタ22および前後進用コンタクタ25
f,25rの投入を許可する。従って、運転手が回生用
コンタクタ22を投入し、前後進用コンタクタ25f,
25rのいずれかを投入することにより、電気車は低速
走行することができる。
If the collector potential of the main transistor 26 is equal to or higher than a predetermined value, the flow shifts to S3,
Regeneration contactor 22 and forward / backward contactor 25
f, 25r are permitted to be input. Accordingly, the driver turns on the regenerative contactor 22, and the forward / backward contactor 25f,
The electric vehicle can run at low speed by inputting any of 25r.

【0020】尚、チェック用レジスタ41およびチェッ
ク用ヒューズ38は、メイントランジスタ26のコレク
タ・エミッタ間短絡時またはバイパスコンタクタ27の
投入時に、バッテリ24が短絡して過電流が流れるのを
防止する。
The check register 41 and the check fuse 38 prevent the battery 24 from being short-circuited and an overcurrent from flowing when the collector-emitter of the main transistor 26 is short-circuited or when the bypass contactor 27 is turned on.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】ところで、制御回路4
0によってメイントランジスタ26のコレクタ・エミッ
タ間が短絡していないことが確認され、回生用コンタク
タ22の投入が許可された後に、運転手が回生用コンタ
クタ22を投入した時点で回生用ダイオード31が短絡
していた場合、バッテリ24からドライブ用ヒューズ2
3、回生用コンタクタ22、回生用ダイオード31を経
由して短絡電流が流れる。すると、ドライブ用ヒューズ
23が溶断するか或いは回生用コンタクタ22の接点が
焼損してしまうことになる。
The control circuit 4
0 confirms that the collector-emitter of the main transistor 26 is not short-circuited, and after the turning-on of the regenerative contactor 22 is permitted, the regenerative diode 31 is short-circuited when the driver turns on the regenerative contactor 22. If it has, the drive fuse 2
3. A short-circuit current flows via the regeneration contactor 22 and the regeneration diode 31. Then, the drive fuse 23 is blown or the contact of the regenerative contactor 22 is burned.

【0022】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、スイッチング素子また
は回生用ダイオードの少なくともいずれかが故障してい
るかどうかをドライブモータの始動前に診断できる故障
診断装置を、簡単な構成によって提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to diagnose whether at least one of the switching element and the regenerative diode has failed before starting the drive motor. A fault diagnosis device is provided by a simple configuration.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】直流モータと、その直流
モータのフィールドコイルの配線を切り換えその励磁方
向を切り換える切り換え手段と、直流モータと直流電源
のマイナス端子との間に接続され、直流モータの直流電
源の導通・非導通を制御して直流モータを駆動制御する
スイッチング素子と、直流電源のプラス端子と直流モー
タとの間に接続され、開路して直流モータに回生制動を
かけるための回生用コンタクタと、直流電源のマイナス
端子にアノードが接続され、直流モータと回生用コンタ
クタとの間にカソードが接続され、回生用コンタクタが
開路した時に直流モータの回生電流を直流モータを介し
て直流電源に返すための回生用ダイオードとを備えた直
流モータの駆動制御装置において、直流モータの始動開
始前であって回生用コンタクタが開路した状態におい
て、切り換え手段にてフィールドコイルの配線を非導電
状態からいずれか一方の励磁方向の通電状態に切り換え
る切り換え制御手段と、フィールドコイルの配線が切り
換わった状態において、スイッチング素子と回生用ダイ
オードとの間に検出電圧を印加する電圧印加手段と、電
圧印加手段が印加した検出電圧を検出し、検出電圧が予
め定めた規定値より小さければ前記スイッチング素子ま
たは回生用ダイオードの少なくともいずれかが故障して
いるものとして始動を禁止する禁止制御手段とを備えた
直流モータの駆動制御装置における故障診断装置。
A DC motor, switching means for switching the field coil wiring of the DC motor and switching its excitation direction, and a DC motor connected between the DC motor and the negative terminal of the DC power supply. A switching element that controls the conduction and non-conduction of the DC power supply to drive the DC motor, and is connected between the plus terminal of the DC power supply and the DC motor, and is used for regenerative braking to open the circuit and apply regenerative braking to the DC motor. The anode is connected to the contactor and the negative terminal of the DC power supply, the cathode is connected between the DC motor and the regenerative contactor, and the regenerative current of the DC motor is supplied to the DC power supply via the DC motor when the regenerative contactor is opened. A DC motor drive control device having a regenerative diode for returning In the state where the contactor is open, the switching means switches the field coil wiring from the non-conductive state to the energized state in one of the excitation directions by the switching means, and the switching element in the state where the field coil wiring is switched. A voltage application unit for applying a detection voltage between the regenerative diode, and a detection voltage applied by the voltage application unit, and if the detection voltage is smaller than a predetermined value, at least one of the switching element and the regenerative diode A failure diagnosis device in a drive control device of a DC motor, comprising: a prohibition control unit that prohibits start-up as a failure.

【0024】[0024]

【作用】直流モータの始動開始前において、回生用コン
タクタは開路した状態にある。そこで、切り換え制御手
段は切り換え手段を制御して、フィールドコイルの配線
を非導電状態からいずれか一方の励磁方向の通電状態に
切り換える。そして、電圧印加手段により、スイッチン
グ素子と回生用ダイオードとの間に検出電圧を印加す
る。禁止制御手段は、その検出電圧を検出して始動を制
御する。すなわち、検出電圧が予め定めた規定値以上で
あれば、スイッチング素子と回生用ダイオードは共に故
障していないと判定して始動を許可する。また、検出電
圧が予め定めた規定値より小さければスイッチング素子
または回生用ダイオードの少なくともいずれかが故障し
ているものとして始動を禁止する。
Before starting the start of the DC motor, the regenerative contactor is in an open state. Therefore, the switching control means controls the switching means to switch the field coil wiring from the non-conductive state to the energized state in one of the exciting directions. Then, a detection voltage is applied between the switching element and the regenerative diode by the voltage applying means. The prohibition control means controls the starting by detecting the detection voltage. That is, if the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that both the switching element and the regenerative diode have not failed, and the start is permitted. If the detected voltage is smaller than a predetermined value, the start is prohibited because it is determined that at least one of the switching element and the regenerative diode has failed.

【0025】従って、本発明によれば、回生用ダイオー
ドまたはスイッチング素子の少なくともいずれかが故障
しているかどうかを簡単に診断できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to easily diagnose whether at least one of the regenerative diode and the switching element has failed.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、本発明を具体化した第1実施例を
図1,図2に従って説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0027】尚、本実施例においては制御回路40の制
御動作が異なるほかは従来例と同一な構成であるので、
構成についての詳細な説明を省略し、図2に示す制御フ
ローチャートに従って制御回路40の制御動作を説明す
る。
It should be noted that the present embodiment has the same configuration as the conventional example except that the control operation of the control circuit 40 is different.
The detailed description of the configuration is omitted, and the control operation of the control circuit 40 will be described according to the control flowchart shown in FIG.

【0028】電気車の始動時においては、回生用コンタ
クタ22,前後進用コンタクタ25f,25r,バイパ
スコンタクタ27は全て離落している。そこで、S10
において、制御回路40を介してメイントランジスタ2
6のコレクタ端子に検出電圧を印加し、その時のコレク
タ電位を電圧検出回路39によって検出し、予め定めた
規定値以上あるかどうかを判定する。メイントランジス
タ26のコレクタ・エミッタ間が短絡している場合は、
コレクタ電位は0VとなるのでS11に移行する。ま
た、短絡に近い状態の場合も同様にS11に移行する。
S11においては、回生用コンタクタ22および前後進
用コンタクタ25f,25rの投入を禁止すると共に、
警告ランプ(図示略)等を用いて電気車の運転手にメイ
ントランジスタ26が短絡していることを連絡する。
When the electric vehicle is started, the regenerative contactor 22, the forward / reverse contactors 25f and 25r, and the bypass contactor 27 are all separated. Therefore, S10
In the main transistor 2 via the control circuit 40,
6, a detection voltage is applied to the collector terminal, and the collector potential at that time is detected by the voltage detection circuit 39 to determine whether or not the voltage is equal to or higher than a predetermined value. When the collector and the emitter of the main transistor 26 are short-circuited,
Since the collector potential becomes 0 V, the flow shifts to S11. Also, in the case of a state close to a short circuit, the process similarly shifts to S11.
In S11, the rejection of the regenerative contactor 22 and the forward / reverse contactors 25f and 25r is prohibited, and
Using a warning lamp (not shown) or the like, the driver of the electric car is notified that the main transistor 26 is short-circuited.

【0029】また、メイントランジスタ26のコレクタ
電位が予め定めた規定値以上ある場合はS12に移行
し、前後進用コンタクタ25f,25rの投入を許可す
る。そして、制御回路40は対応する励磁コイルを励磁
することにより前後進用コンタクタ25f,25rのい
ずれかを投入してS13に移行する。
If the collector potential of the main transistor 26 is equal to or higher than a predetermined value, the flow shifts to S12 to permit the forward and reverse contactors 25f and 25r to be turned on. Then, the control circuit 40 energizes the corresponding exciting coil to turn on one of the forward and reverse contactors 25f and 25r, and shifts to S13.

【0030】S13においては、S10と同様にメイン
トランジスタ26のコレクタ電位を電圧検出回路39に
よって検出し、予め定めた規定値以上あるかどうかを判
定する。
In S13, similarly to S10, the collector potential of the main transistor 26 is detected by the voltage detection circuit 39, and it is determined whether or not the voltage is equal to or higher than a predetermined value.

【0031】回生用ダイオード31が短絡している場
合、メイントランジスタ26のコレクタ端子は、前進ま
たは後進用コンタクタ25f,25r、フィールドコイ
ル21a、後進または前進用コンタクタ25r,f、ア
マチュア21b、ドライブカレントセンサ30、短絡し
た回生用ダイオード31を介してバッテリ24のマイナ
ス端子に接続されることになる。この経路の抵抗値はチ
ェック用レジスタ41およびチェック用ヒューズ38の
抵抗値に比べて無視できる程小さいので、メイントラン
ジスタ26のコレクタ電位はほぼ0Vになる。そこで、
S14に移行する。また、回生用ダイオード31が短絡
に近い状態の場合も同様にS14に移行する。S14に
おいては、回生用コンタクタ22の投入を禁止すると共
に、警告ランプ(図示略)等を用いて運転手に回生用ダ
イオード31が短絡していることを連絡する。
When the regenerative diode 31 is short-circuited, the collector terminal of the main transistor 26 includes the forward or backward contactors 25f, 25r, the field coil 21a, the backward or forward contactors 25r, f, the amateur 21b, and the drive current sensor. 30, and is connected to the minus terminal of the battery 24 via the short-circuited regeneration diode 31. Since the resistance value of this path is so small as to be negligible compared to the resistance values of the check register 41 and the check fuse 38, the collector potential of the main transistor 26 becomes almost 0V. Therefore,
Move to S14. Also, when the regenerative diode 31 is in a state of being short-circuited, the process similarly proceeds to S14. In S14, the turning on of the regenerative contactor 22 is prohibited, and the driver is informed that the regenerative diode 31 is short-circuited using a warning lamp (not shown) or the like.

【0032】また、メイントランジスタ26のコレクタ
電位が予め定めた規定値以上ある場合はS15に移行
し、S12で投入した前進または後進用コンタクタ25
f,25rを離落して、回生用コンタクタ22の投入を
許可する。従って、運転手が前後進レバー(図示略)を
操作して前後進用コンタクタ25f,25rのいずれ
か、および、回生用コンタクタ22を投入することによ
り電気車は低速走行することができる。
If the collector potential of the main transistor 26 is equal to or higher than a predetermined value, the process shifts to S15, and the forward or reverse contactor 25, which is turned on in S12, is turned on.
f, 25r are dropped off, and the input of the regenerative contactor 22 is permitted. Therefore, when the driver operates the forward / reverse lever (not shown) and turns on one of the forward / backward contactors 25f and 25r and the regenerative contactor 22, the electric vehicle can run at low speed.

【0033】このように、上記実施例においては、メイ
ントランジスタ26のコレクタ・エミッタ間が短絡して
いないことを確認した後に、前進または後進用コンタク
タ25f,25rを投入した上で、再度、メイントラン
ジスタ26のコレクタ電位を検出することにより、回生
用ダイオード31が短絡故障しているかどうかを検出す
ることができる。
As described above, in the above embodiment, after confirming that the collector and the emitter of the main transistor 26 are not short-circuited, the forward or backward contactors 25f and 25r are turned on, and then the main transistor 26 is again turned on. By detecting the collector potential of 26, it is possible to detect whether or not the regenerative diode 31 has a short-circuit failure.

【0034】(第2実施例)次に、本発明を具体化した
第2実施例を図1,図3に従って説明する。尚、本実施
例においては制御回路40の制御動作が異なるほかは従
来例と同一な構成であるので、構成についての詳細な説
明を省略し、図3に示す制御フローチャートに従って制
御回路40の制御動作を説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, since the configuration is the same as that of the conventional example except that the control operation of the control circuit 40 is different, detailed description of the configuration is omitted, and the control operation of the control circuit 40 is performed according to the control flowchart shown in FIG. Will be described.

【0035】電気車の始動時においては、回生用コンタ
クタ22は離落している。そして、S20において制御
回路40はまず、前後進用コンタクタ25f,25rの
いずれか一方を投入する。続いて、S21において、制
御回路40を介してメイントランジスタ26のコレクタ
端子に検出電圧を印加し、その時のコレクタ電位を電圧
検出回路39によって検出し、予め定めた規定値以上あ
るかどうかを判定する。メイントランジスタ26のコレ
クタ・エミッタ間または回生用ダイオード31の少なく
ともいずれかが短絡している場合は、コレクタ電位は0
VとなるのでS22に移行する。また、短絡に近い状態
の場合も同様にS22に移行する。S22においては、
回生用コンタクタ22の投入を禁止すると共に、警告ラ
ンプ(図示略)等を用いて電気車の運転手にメイントラ
ンジスタ26または回生用ダイオード31の少なくとも
いずれかが短絡していることを連絡する。
When the electric vehicle is started, the regenerative contactor 22 is off. Then, in S20, the control circuit 40 first turns on one of the forward and reverse contactors 25f and 25r. Subsequently, in S21, a detection voltage is applied to the collector terminal of the main transistor 26 via the control circuit 40, and the collector potential at that time is detected by the voltage detection circuit 39, and it is determined whether or not the voltage is equal to or higher than a predetermined value. . When the collector-emitter of the main transistor 26 or at least one of the regenerative diodes 31 is short-circuited, the collector potential becomes 0.
V, so the flow shifts to S22. Also, in the case of a state close to a short circuit, the process similarly proceeds to S22. In S22,
The turning on of the regenerative contactor 22 is prohibited, and a warning lamp (not shown) is used to notify the driver of the electric vehicle that at least one of the main transistor 26 and the regenerative diode 31 is short-circuited.

【0036】また、メイントランジスタ26のコレクタ
電位が予め定めた規定値以上ある場合はS23に移行
し、スタート時に投入されていた前進または後進用コン
タクタ25f,25rを離落して、回生用コンタクタ2
2の投入を許可する。従って、運転手が前後進レバーを
操作して前後進用コンタクタ25f,25rのいずれか
一方、および、回生用コンタクタ22を投入することに
より電気車は低速走行することができる。
If the collector potential of the main transistor 26 is equal to or higher than a predetermined value, the process proceeds to S23, in which the forward or reverse contactors 25f and 25r, which have been turned on at the time of starting, fall off, and the regenerative contactor 2
2 is allowed. Therefore, when the driver operates the forward / reverse lever and turns on one of the forward / backward contactors 25f and 25r and the regenerative contactor 22, the electric vehicle can run at low speed.

【0037】このように、上記実施例においては、前進
または後進用コンタクタ25f,25rを投入した上
で、メイントランジスタ26のコレクタ電位を検出する
ことにより、メイントランジスタ26または回生用ダイ
オード31の少なくともいずれかが短絡故障しているか
どうかを検出することができる。
As described above, in the above embodiment, at least one of the main transistor 26 and the regenerative diode 31 is detected by detecting the collector potential of the main transistor 26 after the forward or reverse contactors 25f and 25r are turned on. It is possible to detect whether or not there is a short circuit failure.

【0038】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、電気車に限らず直流モータを使用す
る機器に具体化して実施してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and may be embodied in, for example, an apparatus using a DC motor as well as an electric car.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
別な装置を付加することなく従来の装置を流用すること
により、スイッチング素子または回生用ダイオードの少
なくともいずれかが故障しているかどうかを診断できる
優れた効果がある。
As described above in detail, according to the present invention, by diverting a conventional device without adding a special device, it is possible to determine whether at least one of the switching element and the regenerative diode has failed. There is an excellent effect that can diagnose.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施例の電気車の駆動回
路を示す電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a drive circuit of an electric vehicle according to one embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の制御回路の制御処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control process of a control circuit according to the first embodiment.

【図3】第2実施例の制御回路の制御処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control process of a control circuit according to a second embodiment.

【図4】従来例の制御回路の制御処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control process of a control circuit of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…ドライブモータ、21a…フィールドコイル、2
2…回生用コンタクタ、25f…前進用コンタクタ、2
5r…後進用コンタクタ、26…メイントランジスタ、
31…回生用ダイオード、40…制御回路
21: Drive motor, 21a: Field coil, 2
2: Regeneration contactor, 25f: Forward contactor, 2
5r: reverse contactor, 26: main transistor,
31: regeneration diode, 40: control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流モータと、 その直流モータのフィールドコイルの配線を切り換えそ
の励磁方向を切り換える切り換え手段と、 直流モータと直流電源のマイナス端子との間に接続さ
れ、直流モータの直流電源の導通・非導通を制御して直
流モータを駆動制御するスイッチング素子と、 直流電源のプラス端子と直流モータとの間に接続され、
開路して直流モータに回生制動をかけるための回生用コ
ンタクタと、 直流電源のマイナス端子にアノードが接続され、直流モ
ータと回生用コンタクタとの間にカソードが接続され、
回生用コンタクタが開路した時に直流モータの回生電流
を直流モータを介して直流電源に返すための回生用ダイ
オードとを備えた直流モータの駆動制御装置において、 直流モータの始動開始前であって回生用コンタクタが開
路した状態において、切り換え手段にてフィールドコイ
ルの配線を非導電状態からいずれか一方の励磁方向の通
電状態に切り換える切り換え制御手段と、 フィールドコイルの配線が切り換わった状態において、
スイッチング素子と回生用ダイオードとの間に検出電圧
を印加する電圧印加手段と、 電圧印加手段が印加した検出電圧を検出し、検出電圧が
予め定めた規定値より小さければ前記スイッチング素子
または回生用ダイオードの少なくともいずれかが故障し
ているものとして始動を禁止する禁止制御手段とを備え
た直流モータの駆動制御装置における故障診断装置。
1. A DC motor, a switching means for switching a field coil wiring of the DC motor and an excitation direction thereof, and connected between the DC motor and a minus terminal of the DC power supply for conducting the DC power supply of the DC motor. A switching element that controls non-conduction to drive the DC motor, and is connected between the plus terminal of the DC power supply and the DC motor;
A regenerative contactor for opening and applying regenerative braking to the DC motor, an anode is connected to the negative terminal of the DC power supply, and a cathode is connected between the DC motor and the regenerative contactor,
A drive control device for a DC motor including a regenerative diode for returning a regenerative current of the DC motor to the DC power supply via the DC motor when the regenerative contactor is opened. In the state where the contactor is open, the switching means switches the field coil wiring from the non-conductive state to the energized state in one of the excitation directions by the switching means, and in the state where the field coil wiring is switched,
Voltage applying means for applying a detection voltage between the switching element and the regenerative diode; detecting the detection voltage applied by the voltage applying means, and if the detected voltage is smaller than a predetermined value, the switching element or the regenerative diode. And a prohibition control means for prohibiting starting as a failure of at least one of the above.
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