JP2678769B2 - 直流モータ駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は過負荷保護機能を備える直流モータ駆動回路
に関する。

＜従来の技術＞ 直流モータを用いた装置としては例えばステージ等に
配置される電動用マイクスタンドがある。

この電動用マイクスタンドは、先端部にマイクを取り
付けた可動側パイプがベーススタンドに立設した固定側
パイプの内部に挿入されて上下方向に摺動自在となって
おり、しかもベーススタンドの内部に設けた直流モータ
のシャフトがボール螺子機構を介して可動パイプに連結
され、これでマイクが自動的に昇降するような構造とな
っている。そしてマイクに向かった人が足でもって別置
のフットスイッチを切り換えると、これに応じて直流モ
ータが正逆転してマイクが昇降するようになっている
他、遠隔操作スイッチを切り換えると、同様にマイクの
高さ位置が遠隔操作されるようになっている。ところ
で、遠隔操作スイッチでもってマイクを所定の高さにま
で上昇させる場合において、マイク等が何かの障害物に
引っ掛かった等の場合には、上昇方向の駆動力を与える
直流モータがロック状態に至ることが予想されるので、
電動用マイクスタンドに備えられている直流モータ駆動
回路には、主として安全対策の観点から、直流モータの
過負荷状態を検出してこれを回避するために過負荷保護
機能が備えられている。

以下、直流モータ駆動回路について更に詳しく説明す
ると、電源トランスの出力段に接続したダイオードブリ
ッジで直流電圧を生成し、生成された直流電圧を三端子
レギュレータを主構成とする定電圧回路で安定化し、安
定化された直流電圧を直流モータに通電するようになっ
ており、更に、電源トランスの一次側に設けたフューズ
や定電圧回路の周りに設けたサーキットブレーカー等で
もって、過負荷状態にある直流モータに流れるモータ過
負荷電流を速やかに遮断するようになっている。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記従来例による場合には、直流モー
タが始動する際等の突入電流で誤動作しないようにする
必要があることからモータ過負荷電流に対するしきい値
を余り高く設定することができず、正確な過負荷状態が
検出されないことによって直流モータ等の寿命に大きな
影響を与えることになっている。しかも過負荷保護機能
が働いた後にこれを復帰させるにあたり、復帰の手間が
煩わしく、電動用マイクスタンドとしての使い勝手が悪
くなっている。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、過
負荷保護機能に関して、正確な過負荷状態を検出するこ
とができ、しかも機能作動後の復帰も自動的に行うこと
ができる直流モータ駆動回路を提供することを目的とす
る。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明にかかる直流モータ駆動回路は、半導体整流器
に生成された直流電圧を安定化する定電圧回路と、定電
圧回路の出力段に接続してある直流モータと、前記定電
圧回路から前記直流モータに供給されるモータ電流を遮
断する遮断器と、前記半導体整流器から発生する熱の温
度を検出する温度検出器と、前記温度検出器により検出
された温度と前記直流モータでの過負荷電流に対応して
予め設定された前記温度についての設定値とを比較し、
検出温度がその設定値より高いときに前記遮断器を作動
させる遮断制御部とを具備している。

＜作用＞ モータ電流の大きさに比例している半導体整流器に発
生する熱の温度がモータ過負荷電流に関する設定値より
大きい場合には、遮断器を作動させてモータ電流を遮断
する一方、小さくなった場合には、遮断器を元に復帰さ
せて、定電圧回路からのモータ電流を直流モータに供給
させる。なお、ここにおける設定値は、当該半導体整流
器の過熱を検出するために使用される設定値とは異な
り、この設定値よりも十分に低いので、遮断器は半導体
整流器の通常動作温度範囲内に作動して半導体整流器か
ら直流モータを切り離す。

＜実施例＞ 以下、本発明にかかる直流モータ駆動回路の一実施例
を図面を参照して説明する。第１図は直流モータ駆動回
路の回路構成図である。

ここに掲げる直流モータ駆動回路は、従来例と同じく
電動用マイクスタンドに備えられているもので、図示さ
れていないが、直流モータａのシャフトにはボール螺子
機構を介して可動側パイプが連結されており、これで可
動側パイプの先端に取り付けたマイクを昇降するように
なっている。以下、直流モータ駆動回路の電気的構成に
ついて説明する。

まず、直流モータａを駆動するための主回路について
説明すると、ヒューズ11を介して導入された商用交流
は、電源トランス10によって電圧が落とされ、ダイオー
ドブリッジ等である半導体整流器20で両波整流される。
半導体整流器20にて生成された直流電圧は、電解コンデ
ンサ31、三端子レギュレータ32、電解コンデンサ33から
なる定電圧回路30にて安定化され、安定化された直流電
圧が正逆転切換回路40を介して直流モータａに通電され
るようになっている。

正逆転切換回路40は、正転用リレー41の接点41a、ダ
イオードブリッジ43、逆転用リレー42の接点42aから構
成されており、正転用リレー41、逆転用リレー42の接点
状態がマイク昇降コントロール回路60によって切り換え
られ、これで定電圧回路30から直流モータａに供給する
モータ電流の方向を切り換えるような構成となってい
る。なお、正転用リレー41、逆転用リレー42はモータ電
流を遮断する遮断器としての機能をも果たす。

次に、直流モータａの駆動を制御するマイク昇降用コ
ントロール回路60等に電源供給している制御用電源回路
50について説明する。

制御用電源回路50は、上述した直流モータａを駆動す
るための主回路に似通っており、電源トランス10の二次
側コイルから導かれた交流をダイオードブリッジ51で全
波整流し、ダイオードブリッジ51にて生成された直流電
圧を三端子レギュレータを主構成とする定電圧回路52に
て安定化し、安定化された直流電圧をマイク昇降用コン
トロール回路60を含む他の回路に電源供給するような構
成となっている。

マイク昇降用コントロール回路60には、コントロール
ボックスのパネル面に設けられたマイク昇降用ボリュー
ム61や別置されたフットスイッチ62等が夫々接続されて
おり、これらによってマイクの高さ位置の指令が与えら
れるようになっている。更にマイク昇降用コントロール
回路60には、直流モータａのシャフトに連結されたロー
タリエンコーダ63が接続されており、これによってマイ
クの高さ位置がデータとして与えられるようになってい
る。つまりマイク昇降用コントロール回路60は、マイク
の高さ位置の指令値のデータと現在のマイクの高さ位置
とのデータとを比較して、この比較結果等に基づいて直
流モータａを正、逆転させるための正転指令信号64、逆
転指令信号65を生成するような構成となっている。この
正転指令信号64、逆転指令信号65はリレー駆動回路70を
介して正転用リレー41のコイル41b、逆転用リレー42の
コイル42bに夫々導かれるようになっている。

リレー駆動回路70は、正転用リレー41、逆転用リレー
42を夫々動作させるトランジスタ71、トランジスタ72を
主構成とする回路であって、後述する遮断制御部80が動
作しない限りは、ダイオード73を介した正転指令信号64
によってトランジスタ71がアクティブとなり、正転用リ
レー41が作動して、直流モータａを正転させるようにな
っており、一方、ダイオード74を介した逆転指令信号65
によってトランジスタ72がアクティブとなり、逆転用リ
レー42が作動して、直流モータａを逆転させるようにな
っている。

遮断制御部80はトランジスタ71、72のエミッタとグラ
ンドとの間に設けられたトランジスタ82を主構成とする
スイッチング回路であって、モータ電流の大きさが予め
設定された敷居値を超えることにより、トランジスタ82
がオン状態からオフ状態になると、トランジスタ71、72
のエミッタ電圧が浮き、上記したリレー駆動回路70の動
作を強制的に停止させるような構成となっている。更に
詳しく説明すると、トランジスタ82のベース側には、電
源電圧を分圧するようにしてボリューム81とサーミスタ
である温度検出器90とが接続されており、これでベース
バイアス電圧が生成されるようになっている。なお、ボ
リューム81はモータ過負荷電流の設定値を調節する機能
を有し、温度検出器90だけは半導体整流器20から発する
温度を検出するように半導体整流器20の外壁に固着され
ている。

上記のように構成された直流モータ駆動回路の動作に
ついて説明する。

ボリューム81や別置されたフットスイッチ62を操作す
れば、これに応じた正転指令信号64、逆転指令信号65が
マイク昇降用コントロール回路60にて生成され、リレー
駆動回路70を介して正転用リレー41、逆転用リレー42が
動作することになり、これに基づいて定電圧回路30から
供給されるモータ電流の方向が切り換えられ直流モータ
ａが正、反転し、マイクが昇降することになる。しかし
これは直流モータａの負荷が正常である場合であって、
直流モータａに過負荷が与えられた場合、例えばマイク
等が何かの障害物に引っ掛かった場合には、モータ電流
が異常に大きくなることにより過負荷保護機能が働くよ
うになっている。即ち、モータ電流が異常に大きくなる
と、半導体整流器20の温度が高くなり、これに応じてサ
ーミスタである温度検出器90の抵抗値も変化することに
なる。そして温度検出器90が与えるモータ電流の大きさ
がボリューム81の抵抗値として設定されているモータ過
負荷電流の設定値よりも大きくなれば、遮断制御部80に
おけるトランジスタ82がオン状態からオフ状態となるこ
とからリレー駆動回路70の動作が強制的に停止され、正
転用リレー41、逆転用リレー42が何れも動作しないこと
になる。それ故、定電圧回路30からのモータ電流が直流
モータａに供給されない。その後、半導体整流器20の温
度が下がると、再び、遮断制御部80におけるトランジス
タ82がオン状態に戻ることから、リレー駆動回路70が正
常に動作し、ボリューム61やフットスイッチ62の操作に
よってマイクの高さ調整が行えることになる。但し、モ
ータ電流の大きさに応じて発熱するのは半導体整流器20
以外に定電圧回路30等があるのだが、半導体整流器20の
順方向電圧降下は一定であるのに対して、定電圧回路30
の入力電圧は変動し、定電圧回路30の温度がモータ電流
に対してリニアではないことから、モータ電流の大きさ
を検出する温度検出器90は半導体整流器20の外壁に固着
するようにしている。

従って、上記実施例による場合には、モータ電流の大
きさを半導体整流器20の発熱によって検出するような構
成が採られていることから、直流モータａが始動する際
の短時間の突入電流では過負荷保護機能が誤って働か
ず、しかも直流モータａがロックされた場合等の過負荷
状態を正確に検出することができ、安全対策上万全であ
ることは勿論、直流モータａ等の寿命に大きな影響を与
えることもない。しかも過負荷保護機能が働いた後の復
帰も自動的に行うので、従来のように復帰のための手間
が要らない。それ故、電動用マイクスタンドの性能や使
い勝手を向上させる観点から大きなメリットがある。

なお、本発明にかかる直流モータ駆動回路は電動用マ
イクスタンドだけの適用に限定されないことは勿論であ
る。

＜発明の効果＞ 以上、本発明にかかる直流モータ駆動回路は、モータ
電流の大きさを半導体整流器の温度によって検出するよ
うな構成が採られていることから、直流モータが始動す
る際等の短時間の突入電流では過負荷保護機能が誤って
働かず、しかも直流モータがロックされた場合等の過負
荷状態を正確に検出することができ、安全対策上万全で
あることは勿論、直流モータ等の寿命に大きな影響を与
えることもない。しかも過負荷保護機能が働いた後の復
帰も自動的に行うので、従来必要であった復帰させるた
めの煩わしい手間も要らないというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる直流モータ駆動回路の一実施例
を説明するための図であって、電動用マイクスタンドに
備えられた直流モータ駆動回路の回路構成図である。 20……半導体整流器 30……定電圧回路 41……正転用リレー 42……逆転用リレー 80……遮断制御部 90……温度検出器 ａ……直流モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体整流器にて生成された直流電圧を安
   定化する定電圧回路と、定電圧回路の出力段に接続して
   ある直流モータと、前記定電圧回路から前記直流モータ
   に供給されるモータ電流を遮断する遮断器と、前記半導
   体整流器から発生する熱の温度を検出する温度検出器
   と、前記温度検出器により検出された温度と前記直流モ
   ータでの過負荷電流に対して予め設定された前記温度に
   ついての設定値とを比較し、検出温度がその設定値より
   高いときに前記遮断器を作動させる遮断制御部とを具備
   していることを特徴とする直流モータ駆動回路。