JP2536619Y2 - 交流位相制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、交流整流子電動機（ユニバーサルモータ）
などの誘導性負荷やヒータなどの抵抗負荷を駆動するの
に適する交流位相制御装置に関するものである。

（考案の背景） ユニバーサルモータでは負荷が増えると速度が下がる
が、これを位相制御して速度を下げるとその傾向が増加
してしまうという不都合がある。

第４図は従来の交流位相制御装置の回路図であり、符
号10は交流電源、12はユニバーサルモータＡの電機子、
14はその界磁コイル、16はこの主回路に介在する主スイ
ッチング素子としてのトライアック、18と20はこのトラ
イアック16を保護するサージ吸収用の抵抗およびコンデ
ンサである。22はトリガースイッチング素子としてのSB
S（シリコン双方向スイッチ）であり、このSBS22は弛張
発振回路24Aと協働して所定の位相でトライアック16を
点弧する。この弛緩発振回路24Aはトライアック16の両
端間電圧により充電されるコンデンサ26を持つ。すなわ
ち弛張発振回路24Aはコンデンサ26を充電するための固
定抵抗28および可変抵抗30と、このコンデンサ26を放電
させ次の充電サイクルに備えるための４つのダイオード
32、34、36、38および２つの抵抗40、42を備えている。

従ってトライアック16のオフの時に交流電源電圧が正
のサイクルに入れば、コンデンサ26は抵抗28、30を通る
電流で充電され、コンデンサ26が一定の充電電圧に達す
るとSBS22がトライアック16を点弧させる。この点弧す
る位相α（第２図参照）は抵抗30を変えることにより制
御される。トライアック16を点弧した後電源電圧が負の
サイクルに入れば、コンデンサ26はダイオード38、抵抗
42を介して放電され、以後は抵抗28、30を通る電流によ
り逆極性に充電され、一定充電電圧になるとSBS22はト
ライアック16を点弧させる。以後同様の動作を繰り返す
ものである。

従ってこの従来の装置においてモータＡの負荷が増え
回転速度が低下しても、モータＡに印加される電圧は変
らないためにコンデンサ26の充電電流は変化しないこと
になり、トライアック16の点弧位相αは変化しない。こ
のため負荷の増加に対しモータＡの速度が低下するので
ある。

このような負荷増大に対し速度が低下するのを防ぐた
めに、速度をフィードバックさせることが行われている
が、この場合には速度を検出するためタコゼネなどの速
度センサが必要になり、大幅なコストアップになるとい
う問題が生じる。

（考案の構成） 本考案はこのような事情に鑑みなされたものであり、
モータを駆動する場合などにおいてモータに加わる負荷
が増えても速度の低下を抑制することができると共に、
タコゼネなどの速度センサも不要でコスト低下を図るこ
とができる交流位相制御装置を提供することを目的とす
る。

（考案の構成） 本考案によればこの目的は、主回路に設けた主スイッ
チング素子を、トリガースイッチング素子と抵抗および
コンデンサとで形成される弛張発振回路によって点弧す
る交流位相制御回路において、主回路電流を検出する変
流器と、前記コンデンサの充電回路に接続されかつ前記
変流器の出力が両端に接続された抵抗器とを持ち、主回
路電流の増加または減少に対応して前記コンデンサの充
電電流を増加または減少させ、前記主スイッチング素子
の通流率を主回路電流の増加に伴って増大させ主回路電
流の減少に伴って減少させる制御回路を備えることを特
徴とする交流位相制御装置により達成される。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図はその各
部出力波形図である。この第２図で（Ａ）はトライアッ
ク16の両端間電圧Ｖを、（Ｂ）は主回路電流Ｉを示して
いる。この第１図では第４図と同一部分に同一符号を付
し、その説明は省く。第４図と異なる点は、主回路電流
Ｉを検出するCT（変流器）50と、このCT50の両端間に接
続されたコンデンサ52と、コンデンサ26の充電回路の抵
抗28、30に直列接続された可変抵抗54とからなる制御回
路を弛緩発振回路24に備えることであり、この可変抵抗
54の両端にはコンデンサ52の両端が接続されている。こ
こにCT50は主回路電流Ｉが増加する時にコンデンサ26の
充電回路電流を増加する極性に接続されている。またCT
50は主回路電流Ｉが減少する時にはコンデンサ26の充電
回路電流を減少させる。すなわちこの可変抵抗54の両端
電圧ｖは第２図（Ｃ）に示すようにコンデンサ52によっ
て主回路電流Ｉより位相がβだけ遅れ、この電圧ｖがコ
ンデンサ26の充電電流を増加させる。

いまモータＡの負荷が増えて減速すると電機子逆起電
圧が低下し、主回路電流Ｉは増加することになる。しか
しこの主回路電流Ｉの増加に対応してコンデンサ26の充
電電流が増えるから、トライアック16の点弧位相αが進
み、モータＡはその減速が抑制される。なお可変抵抗54
の抵抗値を変えることにより負荷に対する速度変動率を
制御できる。

第３図は他の実施例の回路図である。この実施例の弛
緩発振回路24は電源電圧から抵抗60および定電圧ダイオ
ード62、64からなる定電圧回路により定電圧を取り出
し、この定電圧を用いてコンデンサ26を充電するもので
ある。この場合コンデンサ26の充電回路は抵抗28および
可変抵抗54、30で形成され、可変抵抗54の両端にCT50の
電圧が導かれている。

この実施例によれば電源電圧変動があってもコンデン
サ26の充電電流の変動がなくなり、トライアック16の点
弧位相が変化しなくなる。

以上の各実施例は負荷としてユニバーサルモータを用
いているが、本考案はこれに限定されるものではなく、
抵抗負荷であってもよい。例えば遠隔地のヒータ負荷を
接続した場合に、ヒータ温度が低下すると負荷電流が増
える。このような時にトライアックの点弧位相を進める
ことにより負荷に加える電圧も上げてヒータ温度を速や
かに上昇させ、ヒータ温度を適正に維持させることが可
能になる。

なおSBSに変えてダイアック、ネオンランプ等他の双
方向スイッチング素子をトリガースイッチとして用いて
もよいのは勿論である。

（考案の効果） 本考案は以上のように、主回路電流（Ｉ）の増加対応
して弛張発振回路（24）のコンデンサ（26）の充電電流
を増加させ、反対に主回路電流（Ｉ）の減少に対応して
コンデンサ（26）の充電電流を減少させるように制御回
路を設けたものであるから、負荷の増加に対して主スイ
ッチング素子（16）の点弧位相を進めることができ、例
えばモータ負荷の場合には速度低下を抑制できる。また
この場合タコゼネなどの速度センサも不要であるからコ
スト低下も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は各部出力
波形図、第３図は他の実施例の回路図、第４図は従来装
置の回路図である。 Ａ……モータ、10……交流電源、16……主スイッチング
素子としてのトライアック、22……トリガースイッチン
グ素子としてのSBS、24A、24……弛張発振回路、26……
コンデンサ、28、30……抵抗、50……変流器、52……変
流器に接続された他のコンデンサ、62、64……定電圧素
子としての定電圧ダイオード。

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路に設けた主スイッチング素子を、ト
   リガースイッチング素子と抵抗およびコンデンサとで形
   成される弛張発振回路によって点弧する交流位相制御回
   路において、 主回路電流を検出する変流器と、前記コンデンサの充電
   回路に接続されかつ前記変流器の出力が両端に接続され
   た抵抗器とを持ち、主回路電流の増加または減少に対応
   して前記コンデンサの充電電流を増加または減少させ、
   前記主スイッチング素子の通流率を主回路電流の増加に
   伴って増大させ主回路電流の減少に伴って減少させる制
   御回路を備えることを特徴とする交流位相制御装置。
2. 【請求項２】弛緩発振回路のコンデンサは前記主スイッ
   チング素子の両端間電圧により充電され、両端が前記変
   流器の両端に接続された抵抗器は前記コンデンサの充電
   回路に直列に接続されている実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の交流位相制御装置。
3. 【請求項３】弛緩発振回路のコンデンサは交流電源に並
   列接続された定電圧素子が作る定電圧により充電され、
   両端が前記変流器の両端に接続された抵抗器は前記定電
   圧素子とコンデンサとの間に直列接続されている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の交流位相制御装置。
4. 【請求項４】変流器には他のコンデンサが並列接続され
   ている実用新案登録請求の範囲第１項記載の交流位相制
   御装置。