JP2007160218A

JP2007160218A - 遠心機

Info

Publication number: JP2007160218A
Application number: JP2005359827A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tetsu; 謙一鐵; Hiroyuki Takahashi; 廣之高橋; Takahiro Fujimaki; 貴弘藤巻
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】本発明の目的はブラシレス直流モータを使用した遠心機において、減速時にロータを低コストで迅速に停止できるモータのブレーキ制御を行う遠心機を提供する。
【解決手段】遠心機２０の制御回路装置６は、ロータ１（モータ２）を減速させる場合に、モータ２が第１の所定回転数Ｎ１以下の回転数に減少するまで短絡制御部６ａによってモータ２に短絡制動をかけ、モータ２が第１の所定回転数Ｎ１以下の回転数に減速すると、逆転制御部６ｄによってモータ２に逆転制動をかけるように構成する。これにより、大型の昇圧防止用抵抗器を削除でき、かつ迅速なブレーキ制御が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータを減速または停止させるためにモータをブレーキ制御する制御回路装置を有する遠心機に関する。

遠心機では、モータによって定速状態（整定状態）で回転しているロータを迅速に減速するために、モータに逆転制動（逆相制動）をかけてブレーキ制御することが行われている。例えば、下記特許文献１には、逆転制動によってモータ（ロータ）をブレーキ制御する従来の遠心機が記載されている。この遠心機のブレーキ制御の概略について図５を参照して説明する。

図５において、従来の遠心機３０は、遠心分離する試料を保持するロータ１と、ロータ１を駆動するブラシレス直流モータ２と、モータ２を回転駆動させるためにモータの界磁コイル（図示なし）に駆動信号Ｓ５を出力するモータ駆動回路５と、ロータ１の運転条件を設定する操作パネル８と、ロータ１の回転を検出する回転検出センサ３と、回転検出センサ３からの回転数信号（センサ信号）Ｓ６を受信し、回転数検出信号Ｓ７を出力する回転数検出回路４と、交流電源９を整流する整流回路１０ａを有するコンバータ１０と、平滑用コンデンサ１１とを具備する。さらに、遠心機３０は、モータ駆動回路５に制御信号Ｓ２を出力するモータ制御部６ｂと、回転数検出回路４の回転数検出信号Ｓ７よりモータ２の回転数を算出し、かつ、操作パネル８からの設定信号Ｓ９およびモータ２の図示しない回転子（モータを構成するロータマグネット）の回転位置検出の検出信号Ｓ８により、モータ制御部６ｂへの制御信号Ｓ１およびブレーキ回路（昇圧防止回路）７への制御信号Ｓ１０を出力する演算制御部（ＣＰＵ部）６ａと、モータ２の界磁コイルに逆相電流を流して逆トルクを与えてロータ１の回転を制動する逆転制御部６ｃとを含む制御回路装置６を具備する。

このような遠心機３０において、演算制御部６ａへ操作パネル８より回転停止信号Ｓ９が送られると、演算制御部６ａはモータ制御部６ｂに逆転信号Ｓ１を出力し、モータ制御部６ｂの逆転制御部６ｃは制御信号（逆相制御信号）Ｓ２をモータ駆動回路５に出力する。逆相制御信号Ｓ２で制御されるモータ駆動回路５は、逆相の駆動信号Ｓ５をモータ２に供給し、モータ２にロータ１の回転方向とは逆回転させる方向に電流を流し、逆トルクを発生させ、ロータ１を制動させる。この場合、モータ２が高速回転している時に逆転制動をかけると、モータ２の界磁コイルの回生電流により発生する比較的大きな逆起電圧が、モータ駆動回路５に印加され、コンバータ回路１０の平滑用コンデンサ１１を昇圧させてしまう問題があった。この昇圧を防止するために、従来、図５に示すように、ブレーキ回路７を設け、演算制御部６ａによって、逆転制動時にブレーキ回路７のスイッチングトランジスタＴＲ７をオン・オフ制御し、昇圧防止用の抵抗器Ｒ７に回生電流を分流させて平滑用コンデンサ１１の不要な昇圧を防止していた。

特開平６−３０４４９８号公報

しかしながら、上述したような逆転制動によるブレーキ制御方式によれば、強い制動トルクが得られるが、高速回転している場合に逆転制動をかけるとき、回生電流によりコンバータの出力側に設けられる平滑用コンデンサが必要以上に昇圧されるため、上述したようなブレーキ回路に大型容量の抵抗器（Ｒ７）を用いたり、また大容量のスイッチングトランジスタ（ＴＲ７）を用いたりする必要があり、ブレーキ回路の構成部品が高価になるという問題があった。

従って、本発明の目的は、従来の上記問題点を解決するために、製造コストを抑えて減速時の平滑用コンデンサの昇圧を抑制し、かつ迅速にロータを停止させることができるブレーキ制御方式を採用した遠心機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。

本発明の一つの特徴によれば、遠心分離する試料を保持するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記モータを駆動するために前記モータのコイルに電気的接続されるモータ駆動回路と、前記ロータの運転条件を設定する操作部と、前記モータまたは前記ロータの回転を検出する回転数検出回路と、前記操作部の設定信号および前記回転数検出回路の回転検出信号を受けて、前記モータ駆動回路を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、前記制御回路装置は、前記モータの減速時に、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が第１の所定回転数を越える場合は前記モータヘ短絡制動をかけ、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が前記第１の所定回転数以下である場合は前記モータへ逆転制動をかけるように前記モータ駆動回路を制御する。

本発明の他の特徴によれば、前記制御回路装置は、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が前記第１の所定回転数以下の第２の所定回転数以下である場合はフリー減速によって前記モータを停止させるように制御する。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御回路装置は、前記短絡制動から前記逆転制動へ切替える前記第１の所定回転数の設定値を調整することにより、前記モータの減速時間を制御する。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記モータ駆動回路は、交流電源から直流電圧に変換するコンバータ部と、変換された直流電圧を平滑化する平滑用コンデンサとを具備する直流電源回路から電源が供給され、前記モータを減速する際に前記モータ駆動回路に発生する回生電流による前記平滑用コンデンサの昇圧が所定値以下になるように、前記短絡制動から前記逆転制動へ切替える前記第１の所定回転数を設定する。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御回路装置は、前記モータの減速を開始させる回転数が前記第１の所定回転数以下の回転数である場合、前記逆転制動で減速するように制御する。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御回路装置は、前記操作部の設定信号および前記回転数検出回路の回転検出信号を受ける演算制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータ駆動回路を制御するモータ制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータのコイルを短絡して前記モータの回転を制動する短絡制動をかける短絡制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータに逆転トルクを与えて前記モータの回転を制動する逆転制動をかける逆転制御部とを具備する。

本発明によれば、遠心機のモータ（ロータ）を減速させる場合、モータの回転数が所定回転数を越える高速回転域では、高速回転時に強い逆起電力が得られる短絡制動方式を採用し、逆転制動による回生電流が小さくなる上記所定回転数以下では、低速回転域でも強い制動トルクが得られる逆転制動方式を採用する。これにより、高速回転のロータを迅速に減速することができる遠心機を提供できる。また、昇圧防止用抵抗器を含む従来のブレーキ回路を削除できるので、構成部品を削減して製造原価を低減させた遠心機を提供できる。

本発明の上記および他の目的、ならびに上記および他の特徴は、以下の本明細書の記述および添付図面よりさらに明らかになるであろう。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。また、図５に示した従来の遠心機と同一の機能を有する部材については同一の符号を付している。

図１は本発明の第１の実施形態に係る遠心機の機能ブロック図、図２は図１に示す遠心機の減速制御手順を示すフローチャート、および図３は図１に示す遠心機の減速特性図を示す。

図１に示すように、本発明の遠心機２０は、遠心分離する試料を保持するロータ（以下、遠心分離用ロータと称する場合がある）１と、遠心分離用ロータ１を駆動するモータ２と、モータ２を回転駆動させるための駆動信号Ｓ５を出力するモータ駆動回路５とを具備する。モータ２は、例えば、３相ブラシレス直流モータから成る。ブラシレス直流モータ２は、インナーロータ型で、図示しないマグネットロータと、マグネットロータの回転位置を検出するための回転位置検出素子（ホール素子）２Ｈと、スター結線されたステータコイル（界磁コイル）２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗとから構成される。遠心分離用ロータ１は、ブラシレス直流モータ２の回転軸（図示しないマグネットロータの回転軸）に着脱自在に接続され、ブラシレス直流モータ２によって回転力が与えられる。遠心分離用ロータ１（モータ２）の回転数信号Ｓ６は回転検出センサ３によって検出される。

モータ駆動回路５は、３相ブリッジ形式に接続された６個の絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）ＴＲ１〜ＴＲ６と、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ並列接続されたフライホイールダイオードＤ１〜Ｄ６とから構成される。トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のゲート入力端子５ａ〜５ｆは後述する制御回路装置６に接続され、また、モータ駆動回路５はスター結線されたステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗに接続される。モータ駆動回路５には、交流電源９を整流する整流回路１０ａを含むコンバータ１０と平滑用コンデンサ１１とを具備する直流電源回路から、直流電圧が供給され、かつ、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の入力端子５ａ〜５ｆには後述する制御回路装置６より制御信号が供給される。これにより、モータ駆動回路５は、コンバータ１０の直流出力電圧を３相駆動信号に変換し、この３相駆動信号をステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗに供給してモータ２を回転駆動させる。

さらに、遠心機２０は、モータ駆動回路５を制御するための制御回路装置６と、ロータ１の回転数や遠心分離時間等のデータを制御回路装置６に設定（入力）し、かつ設定値、実測値等を表示するための操作パネル（操作部）８と、回転検出センサ３からの回転数に応答する回転数信号（センサ信号）Ｓ６を受信し、回転数検出信号Ｓ７を出力する回転数検出回路４とを具備する。

制御回路装置６は、演算制御部（ＣＰＵ部またはマイコン部）６ａと、モータ制御部６ｂと、逆転制御部６ｃと、短絡制御部６ｄとから成る。演算制御部６ａは、回転数検出回路４の回転数検出信号Ｓ７と、モータ２のマグネットロータの近傍に設置されるホール素子２Ｈから送信されるマグネットロータの回転位置検出信号Ｓ８と、操作パネル８からの設定信号Ｓ９とを受けて、モータ制御部６ｂへ制御信号Ｓ１および短絡制御部６ｄへ制御信号Ｓ３をそれぞれ出力する。また、回転数検出信号Ｓ７からモータ（ロータ）の回転数を算出すると共に、回転位置検出信号Ｓ８からマグネットロータの位置を算出する。

モータ制御部６ｂは、逆転制御部６ｃを含み、モータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の入力端子５ａ〜５ｆに制御信号（ＰＷＭ信号）Ｓ２を出力する。通常運転（正回転駆動）の場合は、演算制御部６ａが操作パネル８より運転指令信号を受けると、演算制御部６ａはモータ制御部６ｂに制御信号Ｓ１を与え、モータ制御部６ｂは、演算制御部６ａからの制御信号Ｓ１に基づいて、制御信号（ＰＷＭ信号）Ｓ２をモータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の入力端子５ａ〜５ｆに出力し、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６をオン・オフ制御する。これによって、スター結線された各ステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗの通電タイミングを、モータ２（マグネットロータ）に正回転駆動を与えるように制御する。一方、ロータ１（モータ２）を比較的低速回転域において減速する場合は、操作パネル８より回転停止命令信号（減速指示信号）Ｓ９が演算制御部６ａに出力されると、演算制御部６ａはモータ制御部６ｂ内の逆転制御部６ｃに制御信号Ｓ１を与え、逆転制御部６ｃは、演算制御部６ａからの制御信号Ｓ１に基づいて逆相制御信号（ＰＷＭ信号）Ｓ２をモータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の入力端子５ａ〜５ｆに出力し、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６をオン・オフ制御する。これによって、スター結線された各ステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗの通電タイミングを、モータ２（マグネットロータ）に逆回転制動を与えるように制御する。

短絡制御部６ｄは、ロータ１が減速時に所定の回転数を超える比較的高速回転域で回転している場合、短絡制動をかけるために設けられる。短絡制御部６ｄは、各ステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗを短絡するようにモータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６を制御する。

この短絡制御部６ｄの動作についてさらに詳細に述べるならば、演算制御部６ａが回転数検出回路４の検出信号Ｓ７を受けるとモータ２（ロータ１）の回転数を算出し、その回転数が所定回転数を越える回転数であると判断し、短絡制御部６ｄに制御信号Ｓ３を出力し、その制御信号Ｓ３に基づいて短絡制御部６ｄはモータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の入力端子５ａ〜５ｆに制御信号（相間短絡信号）Ｓ４を与えて各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のオン・オフ制御を行い、モータ駆動回路５がステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗに対する短絡回路を形成する。例えば、ソース側（上側）のトランジスタＴＲ１、ＴＲ３およびＴＲ５をオフ（遮断）するように制御し、シンク側（下側）のトランジスタＴＲ２、ＴＲ４およびＴＲ６をオン（導通）するように制御する。これによって、モータ駆動回路５は、ステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗに対する短絡経路を形成し、減速時に発生する逆起電力によるコイル電流を消費させて、モータ２に短絡制動をかけるように動作する。

本発明に従えば、演算制御部６ａは、モータ２の減速時における逆転制動方式または短絡制動方式のいずれか一つを選択する手段を有する。すなわち、演算制御部６ａは、回転数検出回路４の検出信号Ｓ７を受けてモータ２（ロータ１）の回転数を算出し、その回転数が第１の所定回転数（設定回転数）Ｎ１の回転数を越えるものと判断した場合、制御信号Ｓ３を出力して短絡制御部６ｄによる短絡制動をモータ２にかけ、逆に、第１の所定回転数Ｎ１以下の回転数と判断した場合では、制御信号Ｓ１を出力して逆転制御部６ｃによる逆転制動をモータ２にかける。第１の所定回転数Ｎ１は演算制御部６ａに予め記憶させておき、演算制御部６ａは、回転数検出回路４の検出信号Ｓ７から算出したモータ２（ロータ１）の回転数と比較することにより、逆転制御部６ｃを動作させるか、短絡制御部６ｄを動作させるかを選択する。短絡制動から逆転制動に切替わる第１の所定回転数Ｎ１は、低速回転域に設定することによって、逆転制動時にモータ２のステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗの回生電流により発生する逆起電圧を小さくし、コンバータ１０の出力側に接続される平滑用コンデンサ１１の両端電圧が昇圧されないような値に設定される。つまり、モータ２を減速する場合、逆転制動によるブレーキ減速では、高速回転域では回生電流により平滑用コンデンサ１１の端子間の電圧が昇圧するため、予め、平滑用コンデンサ１１の端子間の電圧が所定値以下となるような第１の所定回転数Ｎ１を求めておき、逆転制動はその第１の所定回転数Ｎ１以下の回転数で選択するようにする。

一方、逆転制御部６ｃによる逆転制動は回転数の低下を検出し停止前に制動を解除しなければならない。さもなければ、ロータ１が逆転制動により必要以上に逆方向に回転してしまうため、正回転方向の回転によって遠心分離した試料を乱し、不完全な遠心分離となってしまう。この問題を解決するために、本発明に従えば、逆転制動を解除する第２の所定回転数Ｎ２が、演算制御部６ａに設定される。この第２の所定回転数Ｎ２は第１の所定回転数Ｎ１より低い回転数に設定され、演算制御部６ａは、逆転制動によりロータ１（モータ２）の回転が第２の所定回転数（カットオフ回転数）Ｎ２以下の回転数に減速されたと判断したら、逆転制動を解除し、モータ駆動回路５に制御信号を供給しないフリー減速（自然減速）の状態にする。

次に、本発明の遠心機２０における減速時の制御手順について、図２の制御フローチャートおよび図３の減速特性図を参照して説明する。なお、図３は、縦軸に減速時のモータ（ロータ）回転数を表し、横軸に減速時間を表した減速特性図である。

モータ２によりロータ１を高速回転（整定回転）で駆動させて遠心分離を行った後の減速時において、操作パネル８からの回転停止命令信号Ｓ９が演算制御部６ａに入力される。

ステップＳＴ１において、演算制御部６ａは回転検出回路４からの検出信号Ｓ７を取込んで回転数を検出する。

次に、ステップＳＴ２において、演算制御部６ａはモータ２（ロータ１）の回転数が第１の所定回転数Ｎ１（＝Ｎ１１）（図３を参照）を越える値か否かを判断する。

上記ステップＳＴ２でモータ２の回転数が、図３の減速特性図に示すように、第１の所定回転数Ｎ１１を越える値である場合（ステップＳＴ２のＹＥＳの場合）、ステップＳＴ３へ進み、演算制御部６ａは、短絡制御部６ｄに制御信号Ｓ３を出力し、短絡制御部６ｄは、上述したように、各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６がステータコイル２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗに対し、短絡回路を形成するように制御する。すなわち、演算制御部６ａはステップＳＴ３において、短絡制動方式を選択する。

上記ステップＳＴ２でモータ２の回転数が、図３の減速特性図に示すように、第１の所定回転数Ｎ１１以下の値である場合（ステップＳＴ２のＮＯの場合）、ステップＳＴ４に移行し、その回転数が第２の回転数Ｎ２（図３の減速特性図参照）を越える値であるか否か判断する。

ステップＳＴ４において、モータ２の回転数が第１の所定回転数Ｎ１１以下で、かつ第２の所定回転数Ｎ２を越える値（Ｎ１１≧回転数＞Ｎ２）であると判断された場合（ステップＳＴ４のＹＥＳの場合）、ステップＳＴ５に移行し、演算制御部６ａは、モータ制御部６ｂの逆転制御部６ｃに制御信号Ｓ１を出力し、逆転制御部６ｃはモータ駆動回路５のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のオン・オフ状態を制御し、モータ２が逆回転するように逆転制動を実行する。すなわち、演算制御部６ａはステップＳＴ５において、逆転制動方式を選択する。

ステップＳＴ４において、モータ２の回転数が第２の所定回転数Ｎ２以下の値（回転数≦Ｎ２）であると判断された場合（ステップＳＴ４のＮＯの場合）、ステップＳＴ６に移行し、演算制御部６ａは、モータ駆動回路５の制御を解除（オフ）してモータ２をフリー減速（自然減速）とする。

ステップＳＴ７において、フリー減速により回転数が零（停止）と判断されれば、遠心分離工程を終了する。

本発明に従うブレーキ制御によるモータ２（ロータ１）の減速特性を図３に示す。図３において、直線推移ｃ３→ｃ４→ｃ５が本発明の実施形態に従うブレーキ制御による減速特性を示し、直線ｃ２は、モータ駆動回路５の制御をオフした従来のフリー減速（自然減速）による減速特性を示す。本発明による直線推移ｃ３→ｃ４→ｃ５のブレーキ制御において、直線ｃ３は、直線ｃ１の整定状態から上記実施形態で説明したように相間短絡を行い短絡制動したときの回転数の減少を示す。回転数が第１の所定回転数Ｎ１１以下の値に減少すると、上述したような演算制御部６ａの機能により逆転制動に切替えて直線ｃ４のように回転数が減少し、さらに、第２の所定回転数Ｎ２以下の値まで減少すると直線ｃ５のようにフリー減速となり、モータ２（ロータ１）を停止させる。

本発明に従って、図３に示すように、短絡制動から逆転制動に切替える第１の所定回転数（Ｎ１）を、回転数Ｎ１２（Ｎ１１＞Ｎ１２＞Ｎ２）に設定すると、ブレーキ減速の推移は、ｃ３→ｃ６→ｃ７→ｃ８となり、停止時間をＴ１からＴ２に長く調整することができる。すなわち、第１の所定回転数Ｎ１をＮ１１からＮ１２に減少させることにより、停止までの停止時間をＴ１からＴ２に長く調整することができる。

本発明によれば、高速回転域で強い逆起電力が得られる短絡制動方式を採用し、短絡制動では逆起電力が弱くなる低速回転域（第１の所定回転数Ｎ１以下の回転数）で強い制動トルクが得られる逆転制動方式を採用することにより、逆転制動時の回生電流を小さくできるので、平滑用コンデンサの昇圧防止用に抵抗器およびスイッチングトランジスタを付加する必要がない。従って、構成部品を削減して製造原価を低減させた遠心機を提供できる。さらに、高速回転のロータを迅速に減速することができる遠心機を提供できる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る遠心機２０のブロック図を示す。上記第１の実施形態と異なる点は、モータ２の駆動力がベルト１２を介してロータ１に伝達されている点にある。また、回転検出センサ３はロータ１の回転を検出できるようにロータ１側に接近して設けられている。このような構成により、上記第１の実施形態と同様な減速特性を得ることができ、平滑用コンデンサ１１の昇圧防止用の抵抗器を省略することができる。

さらに、上記実施形態は、モータ２として、３相ブラシレス直流モータを使用したが、２相モータ、４相以上のモータ等を使用することもできる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の第１の実施形態に係る遠心機の機能ブロック図。図１に示す遠心機によって減速制御を行うための制御フローチャート。図１に示す遠心機における減速特性図。本発明の第２の実施形態に係る遠心機の機能ブロック図。従来技術に係る遠心機の機能ブロック図。

符号の説明

１：ロータ（遠心分離用ロータ）２：モータ（ブラシレス直流モータ）
２Ｕ、２Ｖ、２Ｗ：ステータコイル２Ｈ：回転位置検出素子（ホール素子）
３：回転検出センサ４：回転数検出回路５：モータ駆動回路
５ａ〜５ｆ：入力端子６：制御回路装置６ａ：演算制御部
６ｂ：モータ制御部６ｃ：逆転制御部６ｄ：短絡制御部
７：ブレーキ回路７ａ：制御入力端子８：操作パネル（操作部）
９：交流電源１０：コンバータ１０ａ：整流回路
１１：平滑用コンデンサ１２：ベルト２０：遠心機
Ｄ１〜Ｄ７：ダイオードＮ１：第１の所定回転数Ｎ２：第２の所定回転数
Ｒ７：抵抗器Ｓ１〜Ｓ４：制御信号Ｓ５：駆動信号Ｓ６：回転数信号
Ｓ７：回転数検出信号Ｓ８：回転位置検出信号Ｓ９：動作命令信号
ＴＲ１〜ＴＲ６：トランジスタ（ＩＧＢＴ）ＴＲ７：スイッチングトランジスタ

Claims

遠心分離する試料を保持するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記モータを駆動するために前記モータのコイルに電気的接続されるモータ駆動回路と、前記ロータの運転条件を設定する操作部と、前記モータまたは前記ロータの回転を検出する回転数検出回路と、前記操作部の設定信号および前記回転数検出回路の回転検出信号を受けて、前記モータ駆動回路を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、
前記制御回路装置は、前記モータの減速時に、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が第１の所定回転数を越える場合は前記モータヘ短絡制動をかけ、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が前記第１の所定回転数以下である場合は前記モータへ逆転制動をかけるように前記モータ駆動回路を制御することを特徴とする遠心機。
前記制御回路装置は、前記回転数検出回路の検出信号に応じた回転数が前記第１の所定回転数以下の第２の所定回転数以下である場合は、フリー減速によって前記モータを停止させるように制御することを特徴とする請求項１に記載された遠心機。
前記制御回路装置は、前記短絡制動から前記逆転制動へ切替える前記第１の所定回転数の設定値を調整することにより、前記モータの減速時間を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された遠心機。
前記モータ駆動回路は、交流電源から直流電圧に変換するコンバータと、変換された直流電圧を平滑化する平滑用コンデンサとを具備する直流電源回路から電源が供給され、前記モータを減速する際に前記モータ駆動回路に発生する回生電流による前記平滑用コンデンサの昇圧が所定値以下になるように、前記短絡制動から前記逆転制動へ切替える前記第１の所定回転数を設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載された遠心機。
前記制御回路装置は、前記モータの減速を開始させる回転数が前記第１の所定回転数より低い回転数である場合、前記逆転制動で減速するように制御することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載された遠心機。
前記制御回路装置は、前記操作部の設定信号および前記回転数検出回路の回転検出信号を受ける演算制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータ駆動回路を制御するモータ制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータのコイルを短絡して前記モータの回転を制動する短絡制動をかける短絡制御部と、前記演算制御部によって制御され、前記モータに逆転トルクを与えて前記モータの回転を制動する逆転制動をかける逆転制御部とを具備することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載された遠心機。