JP3196533B2 - 電動機制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレス直流電動機
やブラシ付直流電動機等の電動機の回転速度や停止位置
等を制御する電動機制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動機の回転速度を設定速度に保つよう
に制御したり、電動機の停止位置を制御したりする電動
機制御装置においては、電動機の保護を図るために、電
機子に流す駆動電流を所定の制限値以下に制限する必要
がある。また、電動機はその駆動電流によって加速トル
クや減速トルクが変るため、所望の起動特性やブレーキ
特性を得るために、電動機の駆動電流の制限値を適切な
値に設定することが必要とされる。そのため、一般に電
動機制御装置においては、電機子に流す駆動電流を所定
の制限値以下に制限するための回路が設けられる。

【０００３】図２は、駆動電流を所定の制限値以下に制
限するための回路を備えた従来の電動機制御装置を示し
たもので、同図において、１はブラシ付き電動機Ｍの電
機子、２は電動機駆動回路、３は電流検出回路、４は抵
抗分圧回路、５は比較器である。

【０００４】図示の電動機駆動回路２は、駆動電流制御
用スイッチとしてのＰＮＰトランジスタＴＲ1 を備え、
該トランジスタＴＲ1 のエミッタは負極端子が接地され
た電動機駆動用電源の正極端子Ｂ＋に接続されている。
トランジスタＴＲ1 のコレクタに電機子１の一端が接続
され、電機子１の他端は電流検出回路３を構成する電流
検出用抵抗Ｒi を通して接地されている。電機子１の一
端と接地間には、アノードを接地側に向けたフライホイ
ールダイオードＤf が接続されている。

【０００５】トランジスタＴＲ1 をオンオフ制御するた
めにスイッチ駆動制御部２Ａが設けられ、該スイッチ駆
動制御部２Ａには、回転指令信号Ｓr と電流制限信号Ｓ
L とが入力されている。

【０００６】抵抗分圧回路４は、一定の直流電圧を出力
する図示しない制御電源の非接地側の出力端子（正極端
子）ｂ＋と接地間に接続された抵抗Ｒ1 及びＲ2 の直列
回路からなっている。

【０００７】比較器５は、非反転入力端子（＋端子）と
反転入力端子（−端子）とを有し、非反転入力端子は抵
抗分圧回路４の分圧点に接続されている。比較器５の反
転入力端子には、電流検出用抵抗Ｒi の両端に得られる
電流検出信号電圧Ｖi が入力され、該比較器５の出力電
圧（出力端子と接地間に得られる電圧）Ｖo がスイッチ
駆動制御部２Ａに入力されている。比較器５の非反転入
力端子と出力端子との間に帰還抵抗ＲF が接続され、比
較器５の電源端子は制御電源の非接地側の出力端子ｂ＋
に接続されている。

【０００８】比較器５の出力電圧Ｖo は、その反転入力
端子の入力電圧（反転入力端子と接地間の電圧）Ｖ−が
非反転入力端子の入力電圧（非反転入力端子と接地間の
電圧）Ｖ＋以下のときに高レベル（Ｈレベルという。）
の状態にあり、反転入力端子の電位Ｖ−が非反転入力端
子の電位Ｖ＋よりも高いときにほぼ接地電位（Ｌレベル
という。）に等しくなる。

【０００９】帰還抵抗ＲF が設けられているため、比較
器５の非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋は、該比較器の出
力電圧Ｖo の変化に応じて変化する。ここで比較器の非
反転入力端子の入力電圧Ｖ＋が反転入力端子の入力電圧
Ｖ−よりも高くなったときに出力端子の電位がほぼ電源
電圧Ｖccまで変化するものとすると、比較器の出力電圧
Ｖo がＨレベルになっている状態（比較器の出力端子と
制御電源の出力端子ｂ＋とがほぼ同電位の状態）では、
等価的に帰還抵抗ＲF が分圧回路の抵抗Ｒ1 に並列に接
続された状態になる。また比較器の出力電圧がＬレベル
になっている状態（比較器の出力端子がほぼ接地電位に
ある状態）では、等価的に帰還抵抗ＲFが抵抗Ｒ2 に並
列に接続された状態になる。したがって、抵抗Ｒ1 ，Ｒ
2 ，及びＲF のそれぞれの抵抗値を、それぞれを示す符
号と同じ符号で表すものとし、抵抗Ｒ1 とＲF との並列
合成抵抗値をＲ1F［＝Ｒ1 ×ＲF ／（Ｒ1 ＋ＲF ）］と
すると、比較器の出力電圧Ｖo がＨレベルとのときの非
反転入力端子の入力電圧Ｖ＋（この電圧を第１の設定電
圧Ｖ1 とする。）は下記の式で与えられる。

【００１０】 Ｖ＋＝Ｖ1 ＝Ｖcc×Ｒ2 ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ） …（１） また抵抗Ｒ2 とＲF との並列合成抵抗値をＲ2F［＝Ｒ2
×ＲF ／（Ｒ2 ＋ＲF）］とすると、比較器の出力電圧
Ｖo がＬレベルのときの非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋
（この電圧を第２の設定電圧Ｖ2 とする。）は下記の式
で与えられる。 Ｖ＋＝Ｖ2 ＝Ｖcc×Ｒ2F／（Ｒ1 ＋Ｒ2F） …（２） 比較器５の出力電圧Ｖo は、Ｖ−≧Ｖ1 になったときに
ＨレベルからＬレベルに変化し、Ｖ−≦Ｖ2 （＜Ｖ1 ）
となったときにＬレベルからＨレベルに変化する。

【００１１】図２に示した例では、比較器５の出力電圧
Ｖo がＬレベルになっている状態を電流制限信号ＳL が
発生している状態とし、比較器５の出力電圧Ｖo がＨレ
ベルになっている状態を電流制限信号ＳL が消滅してい
る状態としている。

【００１２】スイッチ駆動制御部２Ａは、電流制限信号
ＳL 及び回転指令信号Ｓr に応じてトランジスタＴＲ1
を制御する回路で、電流制限信号ＳL が消滅している状
態では、回転指令信号Ｓr が与えられたときにトランジ
スタＴＲ1 がオン状態になるのを許容し、該回転指令信
号が消滅したときにトランジスタＴＲ1 をオフ状態にす
る。また電流制限信号ＳL が発生したときには、回転指
令信号Ｓr の有無の如何に係わりなく、トランジスタＴ
Ｒ1 にベース電流が供給されるのを阻止してトランジス
タＴＲ1 をオフ状態にする。このスイッチ駆動制御部
は、例えば、電流制限信号ＳL 及び回転指令信号Ｓr に
応じてトランジスタＴＲ1 のベース電流をオンオフする
スイッチ手段により構成される。

【００１３】図示してないが、電動機の回転速度を設定
速度に保つように制御する場合には、電動機の実回転速
度と設定速度との偏差を零にするように回転指令信号Ｓ
r を所定のデューティ比で断続させる回路が設けられ
る。

【００１４】また電動機の停止位置を制御する場合に
は、電動機の停止位置が目標位置に達したときに回転指
令信号Ｓr を消滅させるとともに、電動機Ｍに回生制動
をかける回路が設けられる。

【００１５】図２に示した電動機制御装置において、電
動機が停止している状態では、電流検出用抵抗Ｒi の両
端の電圧が零であるため、比較器５の出力電圧がＨレベ
ルの状態にある。このとき比較器５の非反転入力端子の
入力電圧Ｖ＋は、前記（１）式で決る第１の設定電圧Ｖ
1 ［図３（Ａ）参照］に等しくなっている。この設定電
圧Ｖ1 は駆動電流の制限値に相当している。

【００１６】回転指令信号Ｓr が与えられると、トラン
ジスタＴＲ1 （駆動電流制御用スイッチ）が導通して図
示しない電動機駆動用電源から電動機Ｍの電機子１に駆
動電流Ｉを流す。これにより電動機Ｍが起動する。電動
機Ｍが起動すると、電流検出用抵抗Ｒi の両端の電圧
（電流検出信号電圧）Ｖi が上昇していくため、図３
（Ａ）に示すように、比較器５の反転入力端子の入力電
圧Ｖ−が上昇していく。

【００１７】電動機の駆動電流Ｉが制限値に達すると、
電流検出信号電圧Ｖi が第１の設定電圧Ｖ1 に達するた
め、図３（Ｂ）に示したように、比較器５の出力電圧Ｖ
o がＨレベルからＬレベルに変化する（電流制限信号Ｓ
L が発生する）。比較器５の出力電圧がＬレベルになる
と、比較器の非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋が前記
（２）式により決る第２の設定電圧Ｖ2 （＜Ｖ1 ）に低
下する。

【００１８】比較器５の出力電圧がＬレベルになると、
トランジスタＴＲ1 のベース電流が遮断され、該トラン
ジスタがオフ状態にされるため、電動機駆動用電源から
電動機Ｍへの駆動電流Ｉの供給が停止される。

【００１９】トランジスタＴＲ1 がオフ状態にある期間
は、電機子１に誘起する電圧により、抵抗Ｒi とフライ
ホイールダイオードＤf とを通して電流が流れる。この
電流により抵抗Ｒi の両端に生じる電流検出信号電圧Ｖ
i が比較器５の非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋（＝Ｖ2
＜Ｖ1 ）以下になると、比較器５の出力電圧がＨレベル
になるため、トランジスタＴＲ1 が導通し、再び電動機
駆動用電源から電機子１に駆動電流Ｉが供給される。

【００２０】上記のように、図２に示した電動機制御装
置では、駆動電流Ｉが制限値に達して電流検出信号電圧
Ｖi が第１の設定電圧Ｖ1 に達するとトランジスタＴＲ
1 がオフ状態になって電機子１が電源から切り離され、
駆動電流Ｉが制限値よりも僅かに低い値まで低下して電
流検出信号電圧Ｖi が第２の設定電圧Ｖ2 まで低下する
とトランジスタＴＲ1 がオン状態になって電機子１が電
源に接続される動作が反復されるため、駆動電流Ｉの平
均値が一定値を保つように制御される。

【００２１】回転指令信号Ｓr の供給が停止されると、
トランジスタＴＲ1 がオフ状態に保持されるため、電動
機駆動用電源から電機子１への駆動電流Ｉの供給が停止
され、電動機が停止させられる。

【００２２】上記の電動機制御装置においては、比較器
５の非反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗ＲF を
接続することにより、比較器５の出力電圧がＬレベルに
低下したときに非反転入力端子の入力電圧を設定電圧Ｖ
2 まで低下させて、比較器５の出力の反転動作にヒステ
リシスを生じさせるようにしている。

【００２３】帰還抵抗ＲF を設けずに比較器５の非反転
入力端子の入力電圧を一定とし、比較器５の出力の反転
動作にヒステリシスを生じさせないようにした場合に
は、電流検出信号電圧Ｖi の僅かな変化により比較器５
の出力が反転してトランジスタＴＲ1 がオンオフを繰返
すため、駆動電流のオンオフの周波数が高くなり、トラ
ンジスタＴＲ1 での発熱が増大する。これに対し、図２
のように帰還抵抗ＲF を設けて、比較器５の動作にヒス
テリシスが生じるようにしておくと、駆動電流のオンオ
フの周波数を低くしてトランジスタＴＲ1 の発熱を抑制
することができる。

【００２４】上記のような電動機制御装置において、電
動機の起動特性や制動特性を変更する必要がある場合に
は、第１の設定電圧Ｖ1 を変更して駆動電流の制限値を
変更し得るようにしておく必要がある。図４は図２の電
動機制御装置において駆動電流の制限値を変更し得るよ
うにした例を示したもので、図４に示した例では、抵抗
Ｒ1 ，Ｒ2 の直列回路からなる抵抗分圧回路４ａと、抵
抗Ｒ3 ，Ｒ4 の直列回路からなる抵抗分圧回路４ｂとが
設けられ、これらの抵抗分圧回路の出力電圧が切換スイ
ッチ６を介して比較器５の非反転入力端子に入力されて
いる。

【００２５】切換スイッチ６は、内部抵抗ｒを有するス
イッチ手段ＳＷa 及びＳＷb を有して、切換指令信号Ｖ
swに応じてスイッチ手段ＳＷa またはＳＷb のいずれか
が導通するスイッチで、この切換スイッチ６としては例
えばアナログスイッチが用いられる。切換スイッチ６の
スイッチ手段ＳＷa 及びＳＷb は設定電圧を選択する設
定電圧選択用スイッチ手段を構成するもので、これらの
スイッチ手段ＳＷa ，ＳＷb の一端は抵抗分圧回路４
ａ，４ｂの分圧出力端子にそれぞれ接続され、それぞれ
の他端は比較器５の非反転入力端子に共通接続されてい
る。

【００２６】図４の電動機制御装置では、切換スイッチ
６により、比較器５の非反転入力端子に接続する抵抗分
圧回路４ａ，４ｂを切り換えることができるため、駆動
電流の制限値を変更することができる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】図４の電動機制御装置
においては、比較器５の出力電圧がＨレベルのときに、
帰還抵抗ＲF とスイッチ手段の内部抵抗ｒとの直列回路
が抵抗分圧回路４ａまたは４ｂの上辺の抵抗Ｒ1 または
Ｒ3 に並列接続される。また比較器５の出力電圧がＬレ
ベルのときには、帰還抵抗ＲF とスイッチ手段の内部抵
抗ｒとの直列回路が分圧回路の下辺の抵抗Ｒ2 またはＲ
4 に並列接続される。

【００２８】従って、抵抗ＲF 及びｒの直列回路と抵抗
Ｒ1 との並列合成抵抗をＲ1F´とすると、スイッチ手段
ＳＷa がオン状態にあって比較器５の出力電圧がＨレベ
ルになっているときの非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋
（第１の設定電圧Ｖ1 ）は、下記の式で与えられる。

【００２９】 Ｖ＋＝Ｖ1 ＝｛Ｖcc×Ｒ2 ／（Ｒ1F´＋Ｒ2 ）｝＋ ｛Ｖcc×Ｒ1F´×ｒ／（Ｒ1F´＋Ｒ2 ）×（ＲF ＋ｒ）｝ …（３） また抵抗ＲF 及びｒの直列回路と抵抗Ｒ2 との並列合成
抵抗をＲ2F´とすると、スイッチ手段ＳＷa がオン状態
にあって比較器５の出力電圧がＬレベルになっていると
きの非反転入力端子の入力電圧Ｖ＋（第２の設定電圧Ｖ
2 ）は、下記の式で与えられる。

【００３０】 Ｖ＋＝Ｖ2 ＝｛Ｖcc×Ｒ2F´／（Ｒ1 ＋Ｒ2F´）｝×｛ＲF ／（ＲF ＋ｒ）｝ …（４） ここで、スイッチ手段の内部抵抗ｒが帰還抵抗ＲF に比
べて十分に小さいとすると、ＲF ＋ｒ＝ＲF と見なすこ
とができるため、ＲF とＲ1 との並列合成抵抗をＲ1F、
ＲF と抵抗Ｒ2 との並列合成抵抗をＲ2Fとすると、比較
器の出力電圧Ｖo がＨレベルのとき及びＬレベルのとき
の設定電圧を与える（３）式及び（４）式はそれぞれ下
記の（３）´式及び（４）´式のようになる。

【００３１】Ｖo がＨレベルのとき： Ｖ＋＝Ｖ1 ＝｛Ｖcc×Ｒ2 ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ）｝＋ ｛Ｖcc×Ｒ1F×ｒ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ）×ＲF ｝ （３）´ Ｖo がＬレベルのとき： Ｖ＋＝Ｖ2 ＝Ｖcc×Ｒ2F／（Ｒ1 ＋Ｒ2F） …（４）´ 上記（４）´式は、前記（２）式と同じになるため、第
２の設定電圧Ｖ2 は切換スイッチを設けても設けなくて
もほぼ同一になることが分かる。これに対し、（３）´
式を前記（１）式と比較すると、（３）´式は、（１）
式の右辺に｛Ｖcc×Ｒ1F×ｒ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ）×ＲF ｝
を加えた形になっており、内部抵抗ｒを有する切換スイ
ッチを設けると｛Ｖcc×Ｒ1F×ｒ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ）×Ｒ
F ｝の偏差が生じ、この偏差は切換スイッチの内部抵抗
ｒにより変ることが分かる。

【００３２】一般に切換スイッチの内部抵抗ｒは調整さ
れたものではなく、製品によって相当のばらつきがある
ため、駆動電流の制限値を定める設定電圧Ｖ1 に上記の
ような偏差が生じると、該設定電圧Ｖ1 を正確に定める
ことができなくなって、駆動電流の制限値がばらつくと
いう問題があった。

【００３３】本発明の目的は、切換スイッチの内部抵抗
の影響を受けずに電流の制限値を切り換えることができ
るようにした電動機制御装置を提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動機の駆動
電流をオンオフする駆動電流制御用スイッチと、電動機
の駆動電流を検出して該駆動電流に相応した電流検出信
号電圧を発生する電流検出回路と、制御電源から与えら
れる一定の直流電源電圧を分圧して異なる設定電圧を出
力する複数の抵抗分圧回路と、該複数の抵抗分圧回路の
分圧出力端子にそれぞれ一端が接続された複数の設定電
圧選択用スイッチ手段を有する切換スイッチと、電流検
出信号電圧が反転入力端子に入力され、非反転入力端子
には切換スイッチのいずれかの設定電圧選択用スイッチ
手段を通して複数の抵抗分圧回路のいずれかの分圧出力
が入力されて、反転入力端子の入力電圧が非反転入力端
子の入力電圧以上になったときに電流制限信号を発生す
る比較器と、電流制限信号が消滅しているときに駆動電
流制御用スイッチがオン状態になるのを許容し、電流制
限信号が発生したときに駆動電流制御用スイッチがオン
状態になるのを阻止するスイッチ駆動制御部とを備えた
電動機制御装置に係わるものである。

【００３５】本発明においては、上記切換スイッチが、
複数の設定電圧選択用スイッチ手段にそれぞれ対応する
複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段を更に有していて、
対応する設定電圧選択用スイッチ手段と帰還抵抗接続用
スイッチ手段とを同時にオンオフさせるように構成され
ている。複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段のそれぞれ
の一端は対応する設定電圧選択用スイッチ手段の一端に
接続され、複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段の他端は
共通に接続されてその共通接続点と比較器の出力端子と
の間に帰還抵抗が接続されている。

【００３６】

【作用】上記のように、複数の設定電圧選択用スイッチ
手段にそれぞれ対応する複数の帰還抵抗接続用スイッチ
手段を設けて、各帰還抵抗接続用スイッチ手段の一端を
抵抗分圧回路の分圧点に接続された設定電圧選択用スイ
ッチ手段の一端に接続するとともに、複数の帰還接続用
スイッチ手段の他端を共通接続して、その共通接続点と
比較器の出力端子との間に帰還抵抗を接続する構成にす
ると、各抵抗分圧回路の出力電圧がそれぞれ帰還抵抗接
続用スイッチ手段及び設定電圧選択用スイッチ手段のほ
ぼ等しい内部抵抗を通して帰還抵抗及び比較器の非反転
入力端子に印加されることになるため、切換スイッチの
内部抵抗の影響をなくして、駆動電流の制限値を与える
設定電圧に切換スイッチの内部抵抗に起因する偏差が生
じるのを防ぐことができ、駆動電流の制限値にばらつき
が生じるのを防ぐことができる。

【００３７】

【実施例】図１は本発明の実施例を示したもので、同図
において、図４の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の
符号を付してある。

【００３８】図１において、１はブラシ付き電動機Ｍの
電機子、２は電動機駆動回路、３は電流検出回路、４
ａ，４ｂは抵抗分圧回路、５は比較器、６はアナログス
イッチからなる切換スイッチである。

【００３９】電機子１の一端は駆動電流制御用スイッチ
としてのＰＮＰトランジスタＴＲ1のコレクタに接続さ
れ、他端は電流検出用抵抗Ｒi を通して接地されてい
る。電機子１と抵抗Ｒi との直列回路の両端にアノード
を接地側に向けたフライホイールダイオードＤf が接続
されている。トランジスタＴＲ1 のコレクタは負極端子
が接地された電動機駆動用電源の正極端子Ｂ＋に接続さ
れ、ベースはスイッチ駆動制御部２Ａに接続されてい
る。スイッチ駆動制御部２Ａには、回転指令信号Ｓr と
電流制限信号ＳL とが入力されている。スイッチ駆動制
御部２Ａは従来の装置で用いられていたものと同様のも
ので、電流制限信号ＳL 及び回転指令信号Ｓr に応じて
トランジスタＴＲ1 を制御する。即ち、電流制限信号Ｓ
L が消滅している状態では、回転指令信号Ｓr が与えら
れたときにトランジスタＴＲ1 がオン状態になるのを許
容し、該回転指令信号が消滅したときにトランジスタＴ
Ｒ1 をオフ状態にする。また電流制限信号ＳL が発生し
たときには、回転指令信号Ｓrの有無の如何に係わりな
く、トランジスタＴＲ1 にベース電流が供給されるのを
阻止してトランジスタＴＲ1 をオフ状態にする。

【００４０】電流の制限値を切り換え得るようにするた
め、分圧比が異なる複数の抵抗分圧回路４ａ，４ｂが設
けられている。抵抗分圧回路４ａは、一定の直流電圧を
出力する図示しない制御電源の非接地側の出力端子（正
極端子）ｂ＋と接地間に接続された抵抗Ｒ1 及びＲ2 の
直列回路からなり、抵抗分圧回路４ｂは、制御電源の正
極端子ｂ＋と接地間に接続された抵抗Ｒ3 及びＲ4 の直
列回路からなっている。

【００４１】アナログスイッチからなる切換スイッチ６
は、アナログ信号を伝達する複数のスイッチ手段を有し
て、論理信号に応じて複数のスイッチ手段を選択的にオ
ンオフさせるようにしたスイッチで、スイッチ手段は通
常ＦＥＴにより構成される。図示の切換スイッチ６は、
スイッチ手段ＳＷa1及びＳＷb1と、これらのスイッチ手
段ＳＷa1及びＳＷb1にそれぞれ対応するスイッチ手段Ｓ
Ｗa2及びＳＷb2とを有し、対応するスイッチ手段ＳＷa
1，ＳＷa2及びＳＷb1，ＳＷb2がそれぞれ対を成して同
時にオン状態またはオフ状態にされる。即ち切換指令信
号Ｖswによりスイッチ手段ＳＷa1がオン状態にされたと
きには、スイッチ手段ＳＷa2がオン状態にされるととも
に，スイッチ手段ＳＷb1及びＳＷb2がオフ状態にされ、
スイッチ手段ＳＷa1がオフ状態にされたときには、スイ
ッチ手段ＳＷa2がオフ状態にされるとともに、スイッチ
手段ＳＷb1及びＳＷb2がオン状態にされる。

【００４２】この例では、スイッチ手段ＳＷa1及びＳＷ
b1がそれぞれ設定電圧選択用スイッチ手段として用いら
れ、スイッチ手段ＳＷa2及びＳＷb2がそれぞれ帰還抵抗
接続用スイッチ手段として用いられる。

【００４３】設定電圧選択用スイッチ手段ＳＷa1及びＳ
Ｗb1の一端はそれぞれ抵抗分圧回路４ａ及び４ｂの分圧
点に接続され、それぞれの他端は比較器５の非反転入力
端子に共通に接続されている。

【００４４】帰還抵抗接続用スイッチ手段ＳＷa2及びＳ
Ｗb2の一端はそれぞれ対応する設定電圧選択用スイッチ
手段ＳＷa1及びＳＷb1の一端に接続され、スイッチ手段
ＳＷa2及びＳＷb2の他端は共通に接続されて、その共通
接続点と比較器５の出力端子の間に帰還抵抗ＲF が接続
されている。

【００４５】比較器５は図２及び図４の従来例で用いら
れていたものと同様であり、その反転入力端子には、抵
抗Ｒi の両端に得られる電流検出信号電圧Ｖi が入力さ
れている。

【００４６】上記の実施例では、トランジスタＴＲ1 に
より駆動電流制御用スイッチが構成され、該スイッチと
スイッチ駆動制御部２Ａと、フライホイールダイオード
Ｄfとにより、電動機駆動回路２が構成されている。ま
た電流検出用抵抗Ｒi により電流検出回路３が構成され
ている。

【００４７】図１の実施例の動作は、図４に示した従来
の制御装置のそれと同一である。図４に示した従来の電
動機制御装置では、帰還抵抗ＲF と切換スイッチの内部
抵抗ｒとの直列回路の中間点の電圧が比較器５の非反転
入力端子に入力されていたため、比較器５の出力電圧Ｖ
o がＨレベルの状態にあるときの設定電圧Ｖ1 に前述の
ような偏差が生じていた。

【００４８】これに対し、図１の実施例のように、抵抗
分圧回路４ａ及び４ｂのそれぞれの分圧出力をアナログ
スイッチからなる切換スイッチ６内の別のスイッチ手段
を介して帰還抵抗と比較器の非反転入力端子とに加える
ようにすると、同じアナログスイッチ内の各スイッチ手
段の内部抵抗ｒはほぼ等しいため、スイッチ手段の内部
抵抗ｒの影響を無くして、比較器５の出力電圧Ｖo がＨ
レベルの状態にあるときの設定電圧Ｖ1 に前述のような
偏差が生じるのを防ぐことができる。

【００４９】今、図１の実施例において、切換スイッチ
６においてスイッチ手段ＳＷa1及びＳＷa2がオン状態に
あり、スイッチ手段ＳＷb1及びＳＷb2がオフ状態にある
とし、切換スイッチ６の各スイッチ手段の内部抵抗ｒが
帰還抵抗ＲF に比べて充分に小さく、帰還抵抗ＲF とス
イッチ手段の内部抵抗ｒとの直列合成抵抗ＲF ＋ｒがほ
ぼ帰還抵抗ＲF に等しいと見なすことができるものとす
ると、比較器５の出力電圧Ｖo がＨレベルのときに該比
較器の非反転入力端子に入力される電圧Ｖ＋は、 Ｖ＋＝Ｖ1 ＝Ｖcc×Ｒ2 ／（Ｒ1F＋Ｒ2 ） …（５） となり、比較器５の出力電圧Ｖo がＬレベルのときに該
比較器の非反転入力端子に入力される電圧Ｖ＋は、 Ｖ＋＝Ｖ2 ＝Ｖcc×Ｒ2F／（Ｒ1 ＋Ｒ2F） …（６） となる。ここで、Ｒ1Fは抵抗Ｒ1 とＲF との並列合成抵
抗であり、Ｒ2Fは抵抗Ｒ2 とＲF との並列合成抵抗であ
る。（５）式及び（６）式はそれぞれ（１）式及び
（２）式と同一であり、これらより、切換スイッチを設
けても第１及び第２の設定電圧Ｖ1 及びＶ2 に偏差が生
じないことが分かる。

【００５０】上記の実施例では、切換スイッチとしてア
ナログスイッチを用いたが、本発明で用いる切換スイッ
チは、内部抵抗がほぼ等しい複数のスイッチ手段を有す
るものであればよく、必ずしもアナログスイッチに限ら
ない。

【００５１】上記の実施例では、電動機Ｍがブラシ付直
流電動機であったが、ブラシレス直流電動機を制御する
場合にも本発明を適用することができる。

【００５２】以上、本発明の好ましいと思われる実施例
につき説明したが、本明細書に開示した主な発明の態様
を以下に挙げる。

【００５３】（１）電動機の駆動電流をオンオフする駆
動電流制御用スイッチと、電動機の駆動電流を検出して
該駆動電流に相応した電流検出信号電圧を発生する電流
検出回路と、制御電源から与えられる一定の直流電源電
圧を分圧して異なる設定電圧を出力する複数の抵抗分圧
回路と、前記複数の抵抗分圧回路の分圧出力端子にそれ
ぞれ一端が接続された複数の設定電圧選択用スイッチ手
段を有する切換スイッチと、前記電流検出信号電圧が反
転入力端子に入力され、非反転入力端子には前記切換ス
イッチのいずれかの設定電圧選択用スイッチ手段を通し
て前記複数の抵抗分圧回路のいずれかの分圧出力が入力
されて、反転入力端子の入力電圧が非反転入力端子の入
力電圧以上になったときに電流制限信号を発生する比較
器と、前記電流制限信号が消滅しているときに前記駆動
電流制御用スイッチがオン状態になるのを許容し、前記
電流制限信号が発生したときに前記駆動電流制御用スイ
ッチがオン状態になるのを阻止するスイッチ駆動制御部
とを備えた電動機制御装置において、前記切換スイッチ
は、前記複数の設定電圧選択用スイッチ手段にそれぞれ
対応する複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段を更に有し
ていて、対応する設定電圧選択用スイッチ手段と帰還抵
抗接続用スイッチ手段とを同時にオンオフさせるように
構成され、前記複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段のそ
れぞれの一端は対応する設定電圧選択用スイッチ手段の
一端に接続され、前記複数の帰還抵抗接続用スイッチ手
段の他端は共通に接続されてその共通接続点と前記比較
器の出力端子との間に帰還抵抗が接続され前記対応する
設定電圧選択用スイッチ手段と帰還抵抗接続用スイッチ
手段はほぼ等しい内部抵抗を有していることを特徴とす
る電動機制御装置。

【００５４】（２）電動機の駆動電流をオンオフする駆
動電流制御用スイッチと、電動機の電機子に対して直列
に接続された電流検出用抵抗からなっていて該電流検出
用抵抗の両端に駆動電流に比例した電流検出信号電圧を
発生する電流検出回路と、制御電源から与えられる一定
の直流電源電圧を分圧して異なる設定電圧を出力する複
数の抵抗分圧回路と、前記複数の抵抗分圧回路の分圧出
力端子にそれぞれ一端が接続された複数の設定電圧選択
用スイッチ手段を有する切換スイッチと、前記電流検出
信号電圧が反転入力端子に入力され、非反転入力端子に
は前記切換スイッチのいずれかの設定電圧選択用スイッ
チ手段を通して前記複数の抵抗分圧回路のいずれかの分
圧出力が入力されて、反転入力端子の入力電圧が非反転
入力端子の入力電圧以上になったときに電流制限信号を
発生する比較器と、前記電流制限信号が消滅していると
きに前記駆動電流制御用スイッチがオン状態になるのを
許容し、前記電流制限信号が発生したときに前記駆動電
流制御用スイッチがオン状態になるのを阻止するスイッ
チ駆動制御部と、前記電動機の電機子と電流検出用抵抗
との直列回路に対して並列に接続されたフライホイール
ダイオードとを備えた電動機制御装置において、前記切
換スイッチは、前記複数の設定電圧選択用スイッチ手段
にそれぞれ対応する複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段
を更に有していて、対応する設定電圧選択用スイッチ手
段と帰還抵抗接続用スイッチ手段とを同時にオンオフさ
せるように構成され、前記複数の帰還抵抗接続用スイッ
チ手段のそれぞれの一端は対応する設定電圧選択用スイ
ッチ手段の一端に接続され、前記複数の帰還抵抗接続用
スイッチ手段の他端は共通に接続されてその共通接続点
と前記比較器の出力端子との間に帰還抵抗が接続され前
記対応する設定電圧選択用スイッチ手段と帰還抵抗接続
用スイッチ手段はほぼ等しい内部抵抗を有していること
を特徴とする電動機制御装置。

【００５５】（３）前記切換スイッチはアナログスイッ
チからなっている上記１項または２項に記載の電動機制
御装置。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、駆動電
流の制限値を与える複数の抵抗分圧回路の分圧出力が切
換スイッチ内の異なるスイッチ手段を通して帰還抵抗と
比較器の非反転入力端子とにそれぞれ加わるように構成
したので、スイッチ手段の内部抵抗の影響を無くして、
比較器の非反転入力端子に入力される設定電圧に、切換
スイッチの内部抵抗に起因する偏差が生じるのを防ぐこ
とができる。従って、駆動電流の制限値にばらつきを生
じさせることなしに、該制限値を切り換えることができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示した回路図である。

【図２】従来の電動機制御装置の構成を示した回路図で
ある。

【図３】図２の各部の電圧波形を示した波形図である。

【図４】駆動電流の制限値を切り換えることができるよ
うにした従来の電動機制御装置の構成を示した回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 電機子 ２ 電動機駆動回路 ２Ａ スイッチ駆動制御部 ３ 電流検出回路 ４ａ，４ｂ 抵抗分圧回路 ５ 比較器 ６ 切換スイッチ Ｍ 電動機 ＴＲ1 駆動電流制御用スイッチを構成するトランジス
タ ＲF 帰還抵抗 Ｒ1 〜Ｒ4 抵抗 Ｄf フライホイールダイオード ＳＷa1，ＳＷa2，ＳＷb1，ＳＷb2 スイッチ手段 ｒ スイッチ手段の内部抵抗

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−15294（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285985（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−164094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−55876（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 H02P 6/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の駆動電流をオンオフする駆動電
   流制御用スイッチと、電動機の駆動電流を検出して該駆
   動電流に相応した電流検出信号電圧を発生する電流検出
   回路と、制御電源から与えられる一定の直流電源電圧を
   分圧して異なる設定電圧を出力する複数の抵抗分圧回路
   と、前記複数の抵抗分圧回路の分圧出力端子にそれぞれ
   一端が接続された複数の設定電圧選択用スイッチ手段を
   有する切換スイッチと、前記電流検出信号電圧が反転入
   力端子に入力され、非反転入力端子には前記切換スイッ
   チのいずれかの設定電圧選択用スイッチ手段を通して前
   記複数の抵抗分圧回路のいずれかの分圧出力が入力され
   て、反転入力端子の入力電圧が非反転入力端子の入力電
   圧以上になったときに電流制限信号を発生する比較器
   と、前記電流制限信号が消滅しているときに前記駆動電
   流制御用スイッチがオン状態になるのを許容し、前記電
   流制限信号が発生したときに前記駆動電流制御用スイッ
   チがオン状態になるのを阻止するスイッチ駆動制御部と
   を備えた電動機制御装置において、 前記切換スイッチは、前記複数の設定電圧選択用スイッ
   チ手段にそれぞれ対応する複数の帰還抵抗接続用スイッ
   チ手段を更に有していて、対応する設定電圧選択用スイ
   ッチ手段と帰還抵抗接続用スイッチ手段とを同時にオン
   オフさせるように構成され、 前記複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段のそれぞれの一
   端は対応する設定電圧選択用スイッチ手段の一端に接続
   され、 前記複数の帰還抵抗接続用スイッチ手段の他端は共通に
   接続されてその共通接続点と前記比較器の出力端子との
   間に帰還抵抗が接続されていることを特徴とする電動機
   制御装置。