JP2001314097A - モータ制御装置 - Google Patents

モータ制御装置

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JP2001314097A
JP2001314097A JP2000127458A JP2000127458A JP2001314097A JP 2001314097 A JP2001314097 A JP 2001314097A JP 2000127458 A JP2000127458 A JP 2000127458A JP 2000127458 A JP2000127458 A JP 2000127458A JP 2001314097 A JP2001314097 A JP 2001314097A
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voltage
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control device
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motor control
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Osamu Yamaguchi
修 山口
Yasushi Kato
康史 加藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲の制御状態の保護レベルを検出する手
段を備えた小型で電力損失が少なく信頼性の高いモータ
制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 制御状態の保護レベルの検出をDC−D
Cコンバータ12の2次巻線に接続したピークレベル検
出手段13とピークレベル検出手段13に接続した比較
手段14により行うため、2次側に配置した制御手段4
との接続も絶縁手段や絶縁距離が不要で容易であり、ま
た、2次巻線の電圧を1次側の電圧に比べて低く設定す
ることにより、高抵抗値を使って分圧して低電圧に変換
するより電力損失が少なく、発熱も小さくすることが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はモータ制御装置の保
護に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のモータ制御装置は、図6に示すよ
うに整流平滑手段2で交流電圧を直流に変換し、この直
流電圧を制御手段4の出力にしたがってゲート駆動回路
Aを通しスイッチング手段5で出力パルス幅を制御する
ことによりモータ6に流す電流を変化させ、モータ制御
することが行われている。
【0003】そこで異常時のモータ制御装置の保護のた
めに保護レベル検出手段15で直流電圧を抵抗器15
a、15bで分圧することにより低電圧に変換し、一方
で基準電圧15cを抵抗器15d、15e、15fで分
圧し、3つの基準レベルを発生させ、これらの基準レベ
ルと低電圧に変換された直流電圧をコンパレータ15
g、15h、15iで比較し、絶縁のためのフォトカプ
ラ15j、15k、15lを通して制御手段4の入力に
接続することにより、保護動作を行っていた。
【0004】例えば、入力電圧が異常に低下してコンデ
ンサ2aの電圧が保護レベル検出手段15での低電圧レ
ベルの設定値より低下すると、フォトカプラ15l(低
電圧レベル検出)の出力153がローレベルからハイレ
ベルに変化し、その結果、制御手段4はスイッチング手
段5の動作を停止させるとともに外部装置3に対して低
電圧警告を与えるなどの保護動作を行う。
【0005】また、モータ6が減速モードになってモー
タのエネルギーが戻り、整流平滑手段のコンデンサ2a
の電圧が上昇する場合があるが、保護レベル検出手段1
5での回生レベルの設定値を超えると、フォトカプラ1
5k(回生レベル検出)の出力154がハイレベルから
ローレベルに変化することによりコンデンサ2aの電圧
が回生レベルに達したと判断し、制御手段4はゲート駆
動回路Bを通して回生制御素子7をオンオフさせて、回
生抵抗器8に電流を流してコンデンサ2aの電圧の上昇
を抑制する。
【0006】さらにモータ制御装置として上限限界の電
圧に達した場合には、フォトカプラ15j(過電圧レベ
ル検出)の出力155がハイレベルからローレベルに変
化し、制御手段4はスイッチング手段5の動作を停止さ
せるとともに外部装置3に対して過電圧警告を与えるな
どの保護動作を行う。
【0007】図7は整流平滑手段のコンデンサ2aの電
圧VAが時間とともに変化した場合の低電圧レベル検出
の出力153、回生レベル検出の出力154、過電圧レ
ベル検出の出力155の変化を示すグラフである。
【0008】また、図8は回生動作を行っている時の整
流平滑手段2の出力電圧VA、回生制御素子のC−E間
電圧VB、回生レベル検出の出力154の変化を示して
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のモータ制御装置では、保護レベル検出手段の分圧抵
抗に数100kΩ程度の高抵抗値を使用するが、AC2
00V系のモータ制御装置ではコンデンサの電圧はDC
280V付近であり、数100mWの発熱が分圧抵抗器
に生じる。この発熱により周辺の回路を含めて温度上昇
が大きくなり、信頼性の低下につながるおそれがある。
分圧抵抗器の抵抗値をさらに大きくすれば発熱は減少す
るが、コンパレータの入力電流により検出レベルの誤差
が大きくなるため極端に高抵抗値にするのは困難であっ
た。
【0010】モータ制御装置としては外部機器との接続
が行いやすいなどの理由で、制御手段を電源の2次側に
配置する構成をとることが多いが、このような構成では
低電圧レベル、回生レベル、過電圧レベルなどの検出し
た出力を制御手段に入力してマイクロコンピュータなど
により適切な保護動作を確保しようとすると、低電圧レ
ベル、回生レベル、過電圧レベルの検出を電源の1次側
で行っているため、制御手段とのインタフェースのため
にはプリント基板上の絶縁距離を確保するとともに絶縁
手段としてフォトカプラ(15j、15k、15l)が
必要となるなど、構成が複雑かつモータ制御装置が大き
くなる欠点を有した。
【0011】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、広範囲の制御状態の保護レベルを検出する手段を備
えた小型で電力損失が少なく信頼性の高いモータ制御装
置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、入力電源より直流電圧を発生させる整流
平滑手段と、前記整流平滑手段の出力に接続されるDC
−DCコンバータと、前記DC−DCコンバータのトラ
ンスの2次巻線に接続されるピークレベル検出手段と、
前記ピークレベル検出手段の出力に接続され、少なくと
も1つ以上の出力を有する比較手段とを具備し、前記比
較手段の出力に応じて保護動作を行うもので、DC−D
Cコンバータのスイッチングトランスの2次巻線に接続
されたピークレベル検出手段の出力を基準レベルと比較
することにより、電源の2次側で各保護レベルの検出を
するようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明は、入力電源より直流電圧を発生させる整流平滑手段
と、前記整流平滑手段の出力に接続されるDC−DCコ
ンバータと、前記DC−DCコンバータのトランスの2
次巻線に接続されるピークレベル検出手段と、前記ピー
クレベル検出手段の出力に接続され、少なくとも1つ以
上の出力を有する比較手段とを具備し、前記比較手段の
出力に応じて保護動作を行うことを特徴とするモータ制
御装置であり、DC−DCコンバータのトランスの2次
巻線に接続されるピークレベル検出手段の出力を基準電
圧と比較することで、電源の2次側での制御状態の保護
レベルを検出できる。
【0014】スイッチングトランスの2次巻線には1次
巻線に接続されているFETに代表されるスイッチング
素子が導通している間に2次巻線には次式で表すVsの
ピーク電圧が発生する。
【0015】Vs=VA×N2/N1 ここで、N1、N2はそれぞれスイッチングトランスの
1次巻線、2次巻線の巻数、VAは図6の平滑コンデン
サ2aの端子電圧に相当する。
【0016】2次巻線に接続されたピークレベル検出手
段ではピーク電圧Vsに等しい電圧が直流電圧として出
力される。したがって、このピークレベル検出手段の出
力を比較手段により基準レベルと比べることにより、平
滑コンデンサの端子電圧VAの大きさを検出することが
できる。
【0017】これらの一連の検出はトランスの2次側で
すべて行われるため、2次側に配置した制御手段との接
続も絶縁手段や絶縁距離が不要で容易であり、また一般
的に2次巻線の電圧は1次側の電圧に比べて低く設定す
るため、高抵抗値を使って分圧して低電圧に変換するよ
り電力損失が少なく、発熱も小さくでき、小型化が可能
となる。
【0018】また、ピークレベル検出手段が少なくとも
ダイオードおよびダイオードに直列に接続される第1の
抵抗器および第2の抵抗器と第2の抵抗器に並列に接続
されるコンデンサにより構成されるものではトランス2
次巻線の出力電圧に多少のノイズが含まれていても影響
をほとんど受けず正確なピークレベル検出が可能とな
る。
【0019】また、比較手段に低電圧レベル、回生レベ
ル、過電圧レベルに対応したそれぞれの出力を有するも
のでは回生動作を含めたあらゆる動作状態の保護レベル
の検出が可能となる。
【0020】さらに、比較手段にヒステリシス特性を有
するものではノイズや多少の入力電圧の揺らぎに対して
も安定な検出が可能となる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1から図
5を参照して説明する。
【0022】図1において、1は入力電源、2は整流平
滑手段、3は外部装置、4は制御手段、5はスイッチン
グ手段、6はモータ、7は回生制御素子、8は回生抵抗
器、12はDC−DCコンバータ、13はピークレベル
検出手段、14は比較手段で、入力電源1の交流電圧
は、整流平滑手段2で例えば直流280Vといった電圧
に変換される。スイッチング手段5は制御手段4の出力
に応じてゲート駆動回路Aを通して整流平滑手段2の出
力をスイッチング動作することによりモータ6を駆動す
る。
【0023】次に、整流平滑手段2に接続されたDC−
DCコンバータ12について説明する。図2において、
ゲートコントロール回路12aは、出力電圧を一定に保
つようにスイッチング素子12bに指令を与えオンオフ
のデューティ比を制御する。トランス12cは、巻数N
1の1次巻線に発生する電圧を巻数比にしたがって巻数
N2および巻数N3をもつ2つの2次巻線に変換する。
巻数N3をもつ2次巻線に発生した電圧はダイオード1
2d、コンデンサ12eにより+5Vの直流電圧とな
り、出力端子123より出力される。また、巻数N2を
もつ2次巻線に発生した電圧はダイオード12f、コン
デンサ12gにより−12Vの直流電圧となり、出力端
子124より出力される。端子126は2次側のグラウ
ンドであり、1次側の電源とは絶縁されている。出力端
子125には巻数N2をもつトランスの2次巻線が直接
接続されており、ピークレベル検出手段13の入力端子
131に接続される。
【0024】次に、図3を用いてピークレベル検出手段
13について説明する。ピークレベル検出手段はダイオ
ード13a、第一の抵抗器13b、第二の抵抗器13
c、コンデンサ13dにより構成され、入力端子131
より入力されたトランスの2次巻線の出力信号はピーク
電圧を直流レベルとして検出し、出力端子132に出力
する。第一の抵抗器13bは131の入力信号に含まれ
る短い時間のノイズでピーク電圧検出が誤動作するのを
防ぐ役目をしており、第一の抵抗器13bの抵抗値は第
二の抵抗器13cの抵抗値よりかなり小さく設定する。
【0025】ここで、DC−DCコンバータ12および
ピークレベル検出手段13の動作を図2および図3を参
照しながら説明する。
【0026】巻数N1をもつトランス12cの1次巻線
の電圧は巻数N2をもつ2次巻線に巻数比に応じて電圧
変換される。スイッチング素子12bがオンの時に発生
する電圧VAは、コンデンサ2aの電圧に等しい。その
とき2次巻線にはVsが発生する。これをピークレベル
検出手段を通すとVsと等しい値の直流となり、図4に
示すように、2次巻線の出力電圧に多少のノイズが含ま
れていても第一の抵抗器13bにより出力は影響をほと
んど受けない。このようにDC−DCコンバータ12と
ピークレベル検出手段13によりコンデンサ2aの電圧
に比例した電圧を2次側で検出することができる。
【0027】次に、図5を用いて比較手段14について
説明する。図5において、ピークレベル検出手段の出力
(入力端子141)と基準電圧14aを抵抗器14b、
14c、14dにより分圧して作った3種類の基準レベ
ルを比較し、コンパレータ14e、14f、14gでハ
イまたはローレベルの信号として出力端子142、14
3、144に出力する。抵抗器14lと14m、14j
と14k、14hと14iによりそれぞれコンパレータ
14e、14f、14gの出力端子からプラス極の入力
端子へ正帰還をかけることによりヒステリシス特性をも
たせ、ノイズや多少の入力電圧の揺らぎに対しても安定
な検出を可能とする。出力端子142、143、144
の出力は制御手段4の入力端子41、42、43に接続
入力される。
【0028】なお、制御手段4以降の動作は従来例の動
作と同じであるため説明を省略する。
【0029】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、トランスの2次側以降で保護レ
ベルの検出を行うため、2次側に配置した制御手段との
接続も絶縁手段や絶縁距離が不要となり、また、2次巻
線の電圧を1次側の電圧に比べて低く設定することによ
り、高抵抗値を使って分圧して低電圧に変換するより電
力損失が少なく、発熱も小さくすることが可能となる。
【0030】また、請求項2記載の発明によれば、トラ
ンス2次巻線の出力電圧に多少のノイズが含まれていて
も影響をほとんど受けず正確なピークレベル検出が可能
となる。
【0031】また、請求項3記載の発明によれば、回生
動作を含めた広範囲の動作状態の保護レベルの検出がで
きる。
【0032】さらに、請求項4記載の発明によれば、ノ
イズや多少の入力電圧の揺らぎに対しても安定な検出が
可能となる。
【0033】したがって、広範囲の動作状態の保護レベ
ルの検出ができ、小型で電力損失が少なく信頼性の高い
モータ制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるモータ制御装置のブ
ロック図
【図2】本発明の一実施例におけるDC−DCコンバー
タの回路図
【図3】本発明の一実施例におけるピークレベル検出手
段の回路図
【図4】本発明の一実施例におけるピークレベル検出の
原理を説明する波形図
【図5】本発明の一実施例における比較手段の回路図
【図6】従来のモータ制御装置のブロック図
【図7】従来の保護レベル検出手段の特性を示すグラフ
【図8】従来のモータ制御装置の回生動作時の要部波形
【符号の説明】
1 入力電源(交流電源) 2 整流平滑手段 5 スイッチング手段 12 DC−DCコンバータ 13 ピークレベル検出手段 13a ダイオード 13b 第一の抵抗器 13c 第二の抵抗器 13d コンデンサ 14 比較手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H570 BB20 CC01 DD03 HB07 LL03 MM03 MM07 MM09 5H730 AA20 AS13 BB43 CC02 DD04 EE02 EE07 EE65 EE73 FD11 XX02 XX12 XX13 XX22 XX32 XX33 XX41 XX50

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電源より直流電圧を発生させる整流
    平滑手段と、前記整流平滑手段の出力に接続されるDC
    −DCコンバータと、前記DC−DCコンバータのトラ
    ンスの2次巻線に接続されるピークレベル検出手段と、
    前記ピークレベル検出手段の出力に接続され、少なくと
    も1つ以上の出力を有する比較手段とを具備し、前記比
    較手段の出力に応じて保護動作を行うことを特徴とする
    モータ制御装置。
  2. 【請求項2】 ピークレベル検出手段は少なくともダイ
    オードと前記ダイオードに直列に接続される第一の抵抗
    器および第二の抵抗器と前記第二の抵抗器に並列に接続
    されるコンデンサにより構成される請求項1記載のモー
    タ制御装置。
  3. 【請求項3】 比較手段は低電圧レベル、回生レベル、
    過電圧レベルに対応したそれぞれの出力を有する請求項
    1または請求項2記載のモータ制御装置。
  4. 【請求項4】 比較手段はヒステリシス特性を有する請
    求項1または請求項2記載のモータ制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008149915A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator and operations control method thereof
KR101325446B1 (ko) * 2011-12-21 2013-11-04 엘에스산전 주식회사 모터 스타터의 전원 공급장치 및 전원상태 감시방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008149915A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator and operations control method thereof
KR101055340B1 (ko) * 2007-06-05 2011-08-09 가부시키가이샤 리코 스위칭 레귤레이터 및 그 동작 제어 방법
US8174802B2 (en) 2007-06-05 2012-05-08 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator and operations control method thereof
KR101325446B1 (ko) * 2011-12-21 2013-11-04 엘에스산전 주식회사 모터 스타터의 전원 공급장치 및 전원상태 감시방법

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