JP2007124723A - 分相始動単相モータの制御方法及び分相始動単相モータ制御回路 - Google Patents
分相始動単相モータの制御方法及び分相始動単相モータ制御回路 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】裁断機(図示せず)の駆動に使用され、始動用の補助巻線5を備える分相始動単相モータ1の駆動制御を行なう分相始動単相モータ制御回路。電源投入後、補助巻線5に第1時間通電する第1通電手段7,7a,42,43,45,51と、第1通電手段が第1時間通電した後、補助巻線5に生じる誘起電圧を検出する手段31,32,35と、その検出した誘起電圧が所定電圧を下回るか否かを判定する判定手段41と、裁断機が紙を裁断できず、判定手段41が下回ったと判定したときに、補助巻線5に第2時間通電して、裁断可能とする第2通電手段7,7a,42,43,45,51とを備えている。
【選択図】図1
Description
特許文献2には、補助巻線に誘起される起電圧で補助巻線を切り離す単相誘導電動機用始動装置が開示されている。
特許文献3には、始動後所定時間で補助巻線を切り離す単相誘導電動機の始動用電子回路が開示されている。
特許文献4には、モータ回転速度により補助巻線を切り離すガバナスイッチが開示されている。
この状態で回転速度が切替速度まで立ち上がると(D)、機械式ガバナスイッチがオフになる(A)。機械式ガバナスイッチがオフになり(A)、トルクが不足して、紙を裁断できないときは、回転速度が切替速度まで低下するので(B)、機械式ガバナスイッチが再びオンになる(C)。
また、機械式ガバナスイッチがチャタリング現象を起こすと、分相始動単相モータの出力トルクが脈動して、裁断機のカッターに衝撃力が繰り返し加わり、カッターの変形、刃こぼれを引き起こすという問題がある。
また、機械式ガバナスイッチを取り付けると、分相始動単相モータの外形が大きくなるという問題もある。
尚。機械式ガバナスイッチは、補助巻線に流れる電流を遮断するモータの回転速度を調整することができるが、過負荷時に再度、補助巻線に電流を流す適切な回転速度に、機械式ガバナスイッチの接点がチャタリングを起こさないように調整することは極めて困難である。
第2発明では、裁断機に使用され、裁断能力の不足によるチャタリングが発生せず、カッターの変形及び刃こぼれを引き起こさず、火花発生による部品寿命短縮及び火災の虞がなく、また、分相始動単相モータの小型化を図ることができる分相始動単相モータ制御回路を提供することを目的とする。
図1は、本発明に係る分相始動単相モータの制御方法及び分相始動単相モータ制御回路の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。この裁断機の分相始動単相モータ制御回路は、端子U,V間に交流電源が与えられ、端子U,Vは、分相始動単相モータ1の主巻線4の両端に接続されている。また、始動制御回路3の端子X,Y間に交流電源が与えられ、端子X,Yは、始動制御回路3の端子X1,Y1を各経由して、分相始動単相モータ1の補助巻線5の両端に接続されている。
端子Xには、抵抗7b及びトライアック(triode AC switch)(第1通電手段、第2通電手段)7の各一方の端子が接続され、抵抗7bの他方の端子は、フォトトライアック(第1通電手段、第2通電手段)7aの二次側の一方の端子に接続され、二次側の他方の端子は、トライアック7のゲートに接続されている。トライアック7の他方の端子は端子X1に接続されている。
トライアック7の他方の端子及び端子X1間に、抵抗31(検出する手段)の一方の端子が接続され、他方の端子は、ダイオード(検出する手段)32のアノードに接続されている。ダイオード32のカソードは、ツェナーダイオード33のカソード、抵抗34の一方の端子、及び電解コンデンサ(検出する手段)35の陽極に接続され、ツェナーダイオード33のアノード、抵抗34の他方の端子、及び電解コンデンサ35の陰極は接地されている。
比較器41の出力端子は、抵抗(第1通電手段、第2通電手段)42を通じて直流電源Vccに、抵抗(第1通電手段、第2通電手段)43を通じて比較器(第1通電手段、第2通電手段)51のマイナス端子及び電解コンデンサ(第1通電手段、第2通電手段)45の陽極に接続されている。電解コンデンサ45の陰極は接地されている。
比較器51のプラス端子には、直流電源Vccの抵抗21,22による分圧E1が与えられ、その出力端子は、フォトトライアック7aの一次側及び抵抗52を通じて、直流電源Vccに接続されている。
始動時t0には、端子U,V間及び端子X,Y間に同時に交流電源が供給され始め、これにより、主巻線4に交流電流Imが流れる(図2(a))。
始動時t0に、始動制御回路3の端子X,Y間に交流電源が供給されると、制御電源回路20は交流電源を直流電源Vccに変換して出力し、直流電源Vccの抵抗21,22で分圧された電圧E1は、比較器41,51の各プラス端子に与えられる(b)。
E2>E1の状態で、ダイオード32が遮断状態であるとき(交流電流Imがマイナスのとき)は、電解コンデンサ35は、抵抗34を通じて放電する((b)では図示を一部省略)が、その充電電圧E2は、通常の運転状態では、E1を下回ることはない(b)。
トライアック7が非導通になると、電解コンデンサ35の充電電圧E2は降下するが、抵抗31及びダイオード32を通じて与えられる誘起電圧により、E2>E1は維持される(b)。
補助巻線5に誘起される誘起電圧が低下すると、電解コンデンサ35に充電電流が供給されなくなり、また、電解コンデンサ35は、抵抗34を通じて放電する。その結果、時刻t4で、E2<E1に反転し(b)、比較器41の出力電圧E3は上昇し始める(c)。これにより、直流電源Vccから抵抗42,43及びダイオード44を通じて、電解コンデンサ45へ充電電流が流れ始め、電解コンデンサ45の充電電圧E4は上昇する(d)。
E2>E1の状態で、ダイオード32が遮断状態であるとき(交流電流Imがマイナスのとき)は、電解コンデンサ35は、抵抗34を通じて放電するが、その充電電圧E2は、通常の運転状態では、E1を下回ることはない(b)。
これにより、トライアック7のゲート電流Ifが遮断されるので、トライアック7は非導通になり、補助巻線5に流れる交流電流Iaは遮断される(f)。以下、同様に、裁断機で紙の裁断中に裁断能力を超えて過負荷になり、回転速度が低下する都度、所定時間(t7−t5=第2時間)、トライアック7が導通し、補助巻線5に交流電流Iaが流して、円滑に裁断機が紙を裁断できるようにする。
3 始動制御回路
4 主巻線
5 補助巻線
7 トライアック(第1通電手段、第2通電手段)
7a フォトトライアック(第1通電手段、第2通電手段)
7b,21,22,34 抵抗
20 制御電源回路
31 抵抗(検出する手段)
32 ダイオード(検出する手段)
33 ツェナーダイオード
35 電解コンデンサ(検出する手段)
41 比較器(判定する手段)
42,43 抵抗(第1通電手段、第2通電手段)
44 ダイオード
45 電解コンデンサ(第1通電手段、第2通電手段)
51 比較器(第1通電手段、第2通電手段)
Vcc 直流電源
Claims (2)
- 紙を細かく裁断する裁断機の駆動に使用され、始動用の補助巻線を備える分相始動単相モータの駆動制御を行なう分相始動単相モータの制御方法において、
電源投入後、前記補助巻線に第1時間通電した後、前記補助巻線に生じる誘起電圧を検出し、検出した誘起電圧が所定電圧を下回るか否かを判定し、前記裁断機が紙を裁断できず、前記誘起電圧が所定電圧を下回ったと判定したときに、前記補助巻線に第2時間通電して、前記紙を裁断可能とすることを特徴とする分相始動単相モータの制御方法。 - 紙を細かく裁断する裁断機の駆動に使用され、始動用の補助巻線を備える分相始動単相モータの駆動制御を行なう分相始動単相モータ制御回路において、
電源投入後、前記補助巻線に第1時間通電する第1通電手段と、該第1通電手段が第1時間通電した後、前記補助巻線に生じる誘起電圧を検出する手段と、該手段が検出した誘起電圧が所定電圧を下回るか否かを判定する判定手段と、前記裁断機が紙を裁断できず、前記判定手段が所定電圧を下回ったと判定したときに、前記補助巻線に第2時間通電して、前記紙を裁断可能とする第2通電手段とを備えることを特徴とする分相始動単相モータ制御回路。
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