JP3246389B2 - 直流分巻電動機の制御装置 - Google Patents
直流分巻電動機の制御装置Info
- Publication number
- JP3246389B2 JP3246389B2 JP11404097A JP11404097A JP3246389B2 JP 3246389 B2 JP3246389 B2 JP 3246389B2 JP 11404097 A JP11404097 A JP 11404097A JP 11404097 A JP11404097 A JP 11404097A JP 3246389 B2 JP3246389 B2 JP 3246389B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field
- current
- capacitor
- control device
- field winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流分巻電動機
の制御装置に係り、特に界磁電流の方向を短時間で切り
替えることができる制御装置に関する。
の制御装置に係り、特に界磁電流の方向を短時間で切り
替えることができる制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来の直流分巻電動機の制御装置
を示す。バッテリ１の正極にスイッチ２の一端が接続さ
れ、このスイッチ２の他端とバッテリ１の負極との間に
電動機の電機子３、電機子電流検出器４及び電機子チョ
ッパ素子５が直列に接続されている。互いに直列に接続
された電機子３と電機子電流検出器４とに並列にフライ
ホイールダイオード６が接続されると共に、スイッチ２
の他端とバッテリ１の負極との間にスナバコンデンサ７
が接続されている。このスナバコンデンサ７の両端間に
は、第１及び第２の界磁チョッパ素子８及び９の直列回
路と、第３及び第４の界磁チョッパ素子１０及び１１の
直列回路とが互いに並列に接続されて形成された界磁電
流制御回路部１２が接続されている。この界磁電流制御
回路部１２内において、第１及び第２の界磁チョッパ素
子８及び９の接続点Ａと第３及び第４の界磁チョッパ素
子１０及び１１の接続点Ｂとの間に電動機の界磁巻線１
３及び界磁電流検出器１４が直列に接続されている。
を示す。バッテリ１の正極にスイッチ２の一端が接続さ
れ、このスイッチ２の他端とバッテリ１の負極との間に
電動機の電機子３、電機子電流検出器４及び電機子チョ
ッパ素子５が直列に接続されている。互いに直列に接続
された電機子３と電機子電流検出器４とに並列にフライ
ホイールダイオード６が接続されると共に、スイッチ２
の他端とバッテリ１の負極との間にスナバコンデンサ７
が接続されている。このスナバコンデンサ７の両端間に
は、第１及び第２の界磁チョッパ素子８及び９の直列回
路と、第３及び第４の界磁チョッパ素子１０及び１１の
直列回路とが互いに並列に接続されて形成された界磁電
流制御回路部１２が接続されている。この界磁電流制御
回路部１２内において、第１及び第２の界磁チョッパ素
子８及び９の接続点Ａと第３及び第４の界磁チョッパ素
子１０及び１１の接続点Ｂとの間に電動機の界磁巻線１
３及び界磁電流検出器１４が直列に接続されている。
【０００３】界磁電流制御回路部１２の第１〜第４の界
磁チョッパ素子８〜１１はそれぞれ図示しないドライブ
回路によって駆動され、例えば、界磁巻線１３に接続点
ＡからＢに向けて電流を流す場合には、第１の界磁チョ
ッパ素子８をオンして第４の界磁チョッパ素子１１をオ
ン／オフする。第４の界磁チョッパ素子１１がオンのと
きには、バッテリ１またはスナバコンデンサ７から第１
の界磁チョッパ素子８、界磁巻線１３、界磁電流検出器
１４及び第４の界磁チョッパ素子１１を経てバッテリ１
またはスナバコンデンサ７へと電流が流れ、一方第４の
界磁チョッパ素子１１をオフすると、界磁巻線１３が有
するインダクタンスエネルギにより界磁巻線１３から界
磁電流検出器１４、第３の界磁チョッパ素子１０及び第
１の界磁チョッパ素子８を経て界磁巻線１３へと電流が
流れる。
磁チョッパ素子８〜１１はそれぞれ図示しないドライブ
回路によって駆動され、例えば、界磁巻線１３に接続点
ＡからＢに向けて電流を流す場合には、第１の界磁チョ
ッパ素子８をオンして第４の界磁チョッパ素子１１をオ
ン／オフする。第４の界磁チョッパ素子１１がオンのと
きには、バッテリ１またはスナバコンデンサ７から第１
の界磁チョッパ素子８、界磁巻線１３、界磁電流検出器
１４及び第４の界磁チョッパ素子１１を経てバッテリ１
またはスナバコンデンサ７へと電流が流れ、一方第４の
界磁チョッパ素子１１をオフすると、界磁巻線１３が有
するインダクタンスエネルギにより界磁巻線１３から界
磁電流検出器１４、第３の界磁チョッパ素子１０及び第
１の界磁チョッパ素子８を経て界磁巻線１３へと電流が
流れる。
【０００４】ここで、界磁巻線１３を流れる界磁電流の
方向を切り替えて接続点ＢからＡに向けて流そうとする
場合には、界磁電流を一旦０とする必要がある。このと
き、第１及び第４の界磁チョッパ素子８及び１１をオフ
すると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエネルギ
により、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４、第３の
界磁チョッパ素子１０、バッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７、第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１３
へと電流が流れ、バッテリ１またはスナバコンデンサ７
と界磁抵抗分に界磁巻線１３のインダクタンスエネルギ
が吸収、消費される。その結果、界磁電流は次第に減衰
して０となる。その後、第２及び第３の界磁チョッパ素
子９及び１０をオンすることにより、接続点ＢからＡに
向けて界磁巻線１３に界磁電流が流れる。
方向を切り替えて接続点ＢからＡに向けて流そうとする
場合には、界磁電流を一旦０とする必要がある。このと
き、第１及び第４の界磁チョッパ素子８及び１１をオフ
すると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエネルギ
により、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４、第３の
界磁チョッパ素子１０、バッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７、第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１３
へと電流が流れ、バッテリ１またはスナバコンデンサ７
と界磁抵抗分に界磁巻線１３のインダクタンスエネルギ
が吸収、消費される。その結果、界磁電流は次第に減衰
して０となる。その後、第２及び第３の界磁チョッパ素
子９及び１０をオンすることにより、接続点ＢからＡに
向けて界磁巻線１３に界磁電流が流れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように界磁電流の方向を切り替える際に、界磁電流を
一旦０にしようとしても、界磁巻線１３のインダクタン
スが大きいために電流の減衰が遅く、また界磁電流が０
になって逆方向に電流を流そうとしても、界磁巻線１３
のインダクタンスが大きいために電流の立ち上がりが遅
くなるという問題があった。このため、界磁電流の方向
の切り替えに時間を要し、直流分巻電動機の制御性に改
善の余地があった。この発明はこのような問題点を解消
するためになされたもので、短時間で界磁電流の方向を
切り替えることにより制御性の向上を図ることができる
直流分巻電動機の制御装置を提供することを目的とす
る。
たように界磁電流の方向を切り替える際に、界磁電流を
一旦０にしようとしても、界磁巻線１３のインダクタン
スが大きいために電流の減衰が遅く、また界磁電流が０
になって逆方向に電流を流そうとしても、界磁巻線１３
のインダクタンスが大きいために電流の立ち上がりが遅
くなるという問題があった。このため、界磁電流の方向
の切り替えに時間を要し、直流分巻電動機の制御性に改
善の余地があった。この発明はこのような問題点を解消
するためになされたもので、短時間で界磁電流の方向を
切り替えることにより制御性の向上を図ることができる
直流分巻電動機の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る直流分巻電動機の制御装置は、複数の界磁チョッパ素
子からなる界磁電流制御回路部により直流分巻電動機の
界磁巻線に流れる電流を制御する制御装置において、電
源と界磁電流制御回路部との間に接続されたコンデンサ
と、このコンデンサに並列に接続されると共にこのコン
デンサに界磁巻線のインダクタンスエネルギが吸収され
るように電流方向を制限するダイオードとを備えたもの
である。また、請求項２に係る直流分巻電動機の制御装
置は、複数の界磁チョッパ素子からなる界磁電流制御回
路部により直流分巻電動機の界磁巻線に流れる電流を制
御する制御装置において、電源と界磁電流制御回路部と
の間に接続された抵抗と、この抵抗に並列に接続される
と共にこの抵抗に界磁巻線のインダクタンスエネルギを
消費させるように電流方向を制限するダイオードとを備
えたものである。
る直流分巻電動機の制御装置は、複数の界磁チョッパ素
子からなる界磁電流制御回路部により直流分巻電動機の
界磁巻線に流れる電流を制御する制御装置において、電
源と界磁電流制御回路部との間に接続されたコンデンサ
と、このコンデンサに並列に接続されると共にこのコン
デンサに界磁巻線のインダクタンスエネルギが吸収され
るように電流方向を制限するダイオードとを備えたもの
である。また、請求項２に係る直流分巻電動機の制御装
置は、複数の界磁チョッパ素子からなる界磁電流制御回
路部により直流分巻電動機の界磁巻線に流れる電流を制
御する制御装置において、電源と界磁電流制御回路部と
の間に接続された抵抗と、この抵抗に並列に接続される
と共にこの抵抗に界磁巻線のインダクタンスエネルギを
消費させるように電流方向を制限するダイオードとを備
えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１に係る直
流分巻電動機の制御装置を示す。バッテリ１の正極にス
イッチ２の一端が接続され、このスイッチ２の他端とバ
ッテリ１の負極との間に電動機の電機子３、電機子電流
検出器４及び電機子チョッパ素子５が直列に接続されて
いる。互いに直列に接続された電機子３と電機子電流検
出器４とに並列にフライホイールダイオード６が接続さ
れると共に、スイッチ２の他端とバッテリ１の負極との
間にスナバコンデンサ７が接続されている。バッテリ１
の負極には、第１〜第４の界磁チョッパ素子８〜１１か
らなる界磁電流制御回路部１２が接続されている。この
界磁電流制御回路部１２内において、第１及び第２の界
磁チョッパ素子８及び９の接続点Ａと第３及び第４の界
磁チョッパ素子１０及び１１の接続点Ｂとの間に電動機
の界磁巻線１３及び界磁電流検出器１４が直列に接続さ
れている。さらに、界磁電流制御回路部１２とスイッチ
２の他端との間に、界磁巻線１３のインダクタンスエネ
ルギ吸収用のコンデンサ１５と電流方向制限用のダイオ
ード１６とが互いに並列に接続されている。すなわち、
この実施の形態１に係る制御装置は、図６に示した従来
の制御装置において、界磁電流制御回路部１２とスイッ
チ２の他端との間にコンデンサ１５とダイオード１６と
を互いに並列に接続したものである。
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１に係る直
流分巻電動機の制御装置を示す。バッテリ１の正極にス
イッチ２の一端が接続され、このスイッチ２の他端とバ
ッテリ１の負極との間に電動機の電機子３、電機子電流
検出器４及び電機子チョッパ素子５が直列に接続されて
いる。互いに直列に接続された電機子３と電機子電流検
出器４とに並列にフライホイールダイオード６が接続さ
れると共に、スイッチ２の他端とバッテリ１の負極との
間にスナバコンデンサ７が接続されている。バッテリ１
の負極には、第１〜第４の界磁チョッパ素子８〜１１か
らなる界磁電流制御回路部１２が接続されている。この
界磁電流制御回路部１２内において、第１及び第２の界
磁チョッパ素子８及び９の接続点Ａと第３及び第４の界
磁チョッパ素子１０及び１１の接続点Ｂとの間に電動機
の界磁巻線１３及び界磁電流検出器１４が直列に接続さ
れている。さらに、界磁電流制御回路部１２とスイッチ
２の他端との間に、界磁巻線１３のインダクタンスエネ
ルギ吸収用のコンデンサ１５と電流方向制限用のダイオ
ード１６とが互いに並列に接続されている。すなわち、
この実施の形態１に係る制御装置は、図６に示した従来
の制御装置において、界磁電流制御回路部１２とスイッ
チ２の他端との間にコンデンサ１５とダイオード１６と
を互いに並列に接続したものである。
【０００８】次に、この制御装置の動作について説明す
る。まず、電動機の電機子３の印加電圧と電流は、電機
子チョッパ素子５をオン／オフすることにより制御され
る。電機子チョッパ素子５がオンのときには、バッテリ
１からスイッチ２、電機子３、電機子電流検出器４及び
電機子チョッパ素子５を経てバッテリ１へと電流が流
れ、一方、電機子チョッパ素子５がオフのときには、電
機子３から電機子電流検出器４及びフライホイールダイ
オード６を経て電機子３へと電流が流れる。
る。まず、電動機の電機子３の印加電圧と電流は、電機
子チョッパ素子５をオン／オフすることにより制御され
る。電機子チョッパ素子５がオンのときには、バッテリ
１からスイッチ２、電機子３、電機子電流検出器４及び
電機子チョッパ素子５を経てバッテリ１へと電流が流
れ、一方、電機子チョッパ素子５がオフのときには、電
機子３から電機子電流検出器４及びフライホイールダイ
オード６を経て電機子３へと電流が流れる。
【０００９】また、界磁巻線１３により形成される界磁
は、界磁電流制御回路部１２内の第１〜第４の界磁チョ
ッパ素子８〜１１をオン／オフすることにより制御され
る。例えば、界磁巻線１３に接続点ＡからＢに向けて電
流を流す場合には、第１の界磁チョッパ素子８をオンし
て第４の界磁チョッパ素子１１をオン／オフする。第４
の界磁チョッパ素子１１がオンのときには、図１の矢印
ａ１で示されるように、バッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７からダイオード１６、第１の界磁チョッパ素子
８、界磁巻線１３、界磁電流検出器１４及び第４の界磁
チョッパ素子１１を経てバッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７へと電流が流れる。第４の界磁チョッパ素子１１
をオフすると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエ
ネルギにより、図１の矢印ａ２で示されるように、界磁
巻線１３から界磁電流検出器１４、第３の界磁チョッパ
素子１０及び第１の界磁チョッパ素子８を経て界磁巻線
１３へと電流が流れる。
は、界磁電流制御回路部１２内の第１〜第４の界磁チョ
ッパ素子８〜１１をオン／オフすることにより制御され
る。例えば、界磁巻線１３に接続点ＡからＢに向けて電
流を流す場合には、第１の界磁チョッパ素子８をオンし
て第４の界磁チョッパ素子１１をオン／オフする。第４
の界磁チョッパ素子１１がオンのときには、図１の矢印
ａ１で示されるように、バッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７からダイオード１６、第１の界磁チョッパ素子
８、界磁巻線１３、界磁電流検出器１４及び第４の界磁
チョッパ素子１１を経てバッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７へと電流が流れる。第４の界磁チョッパ素子１１
をオフすると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエ
ネルギにより、図１の矢印ａ２で示されるように、界磁
巻線１３から界磁電流検出器１４、第３の界磁チョッパ
素子１０及び第１の界磁チョッパ素子８を経て界磁巻線
１３へと電流が流れる。
【００１０】ここで、界磁巻線１３を流れる界磁電流の
方向を切り替えて接続点ＢからＡに向けて流そうとする
場合には、界磁電流を一旦０とするために、例えば図２
に示す時刻ｔ１に第１及び第４の界磁チョッパ素子８及
び１１をオフする。このとき、界磁巻線１３が有するイ
ンダクタンスエネルギにより、図１の矢印ｂで示される
ように、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４及び第３
の界磁チョッパ素子１０を経てコンデンサ１５に電流が
流れ込み、さらに電流はバッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７及び第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１
３へと流れる。これにより、界磁巻線１３のインダクタ
ンスエネルギはコンデンサ１５に急速に吸収され、図２
に曲線Ｃで示されるように次第に界磁電流が減衰すると
共にコンデンサ１５が充電される。このときコンデンサ
１５に蓄積される電荷はバッテリ１に対して逆極性とな
るため、スイッチ２に接続されたコンデンサ１５の一端
Ｐの電位ＶＰよりも、界磁電流制御回路部１２に接続さ
れたコンデンサ１５の他端Ｑの電位ＶＱの方が高くな
る。なお、図２においては、バッテリ１の負極の電位を
０として電位ＶＰ及びＶＱが表されると共に、比較のた
めに図６の従来の制御装置による界磁電流の変化が曲線
Ｄで示されている。
方向を切り替えて接続点ＢからＡに向けて流そうとする
場合には、界磁電流を一旦０とするために、例えば図２
に示す時刻ｔ１に第１及び第４の界磁チョッパ素子８及
び１１をオフする。このとき、界磁巻線１３が有するイ
ンダクタンスエネルギにより、図１の矢印ｂで示される
ように、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４及び第３
の界磁チョッパ素子１０を経てコンデンサ１５に電流が
流れ込み、さらに電流はバッテリ１またはスナバコンデ
ンサ７及び第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１
３へと流れる。これにより、界磁巻線１３のインダクタ
ンスエネルギはコンデンサ１５に急速に吸収され、図２
に曲線Ｃで示されるように次第に界磁電流が減衰すると
共にコンデンサ１５が充電される。このときコンデンサ
１５に蓄積される電荷はバッテリ１に対して逆極性とな
るため、スイッチ２に接続されたコンデンサ１５の一端
Ｐの電位ＶＰよりも、界磁電流制御回路部１２に接続さ
れたコンデンサ１５の他端Ｑの電位ＶＱの方が高くな
る。なお、図２においては、バッテリ１の負極の電位を
０として電位ＶＰ及びＶＱが表されると共に、比較のた
めに図６の従来の制御装置による界磁電流の変化が曲線
Ｄで示されている。
【００１１】このようにして時刻ｔ２に界磁巻線１３の
インダクタンスエネルギが全てコンデンサ１５に吸収さ
れると、界磁電流は０となる。ここで、第２及び第３の
界磁チョッパ素子９及び１０をオンすると、コンデンサ
１５に蓄積された電荷によってコンデンサ１５の他端Ｑ
の電位ＶＱが一端Ｐの電位ＶＰよりも高くなっているた
め、図１の矢印ｃで示されるように、コンデンサ１５か
ら第３の界磁チョッパ素子１０、界磁電流検出器１４、
界磁巻線１３、第２の界磁チョッパ素子９及びバッテリ
１またはスナバコンデンサ７を経てコンデンサ１５へと
電流が流れ始める。これにより、コンデンサ１５が放電
し、コンデンサ１５の電荷が０に近づいて時刻ｔ３に電
位ＶＰと電位ＶＱがほぼ等しくなると、コンデンサ１５
に並列に接続されたダイオード１６がオンし、今度は図
１の矢印ｄで示されるように、バッテリ１またはスナバ
コンデンサ７からダイオード１６、第３の界磁チョッパ
素子１０、界磁電流検出器１４、界磁巻線１３及び第２
の界磁チョッパ素子９を経てバッテリ１またはスナバコ
ンデンサ７へと電流が流れる。
インダクタンスエネルギが全てコンデンサ１５に吸収さ
れると、界磁電流は０となる。ここで、第２及び第３の
界磁チョッパ素子９及び１０をオンすると、コンデンサ
１５に蓄積された電荷によってコンデンサ１５の他端Ｑ
の電位ＶＱが一端Ｐの電位ＶＰよりも高くなっているた
め、図１の矢印ｃで示されるように、コンデンサ１５か
ら第３の界磁チョッパ素子１０、界磁電流検出器１４、
界磁巻線１３、第２の界磁チョッパ素子９及びバッテリ
１またはスナバコンデンサ７を経てコンデンサ１５へと
電流が流れ始める。これにより、コンデンサ１５が放電
し、コンデンサ１５の電荷が０に近づいて時刻ｔ３に電
位ＶＰと電位ＶＱがほぼ等しくなると、コンデンサ１５
に並列に接続されたダイオード１６がオンし、今度は図
１の矢印ｄで示されるように、バッテリ１またはスナバ
コンデンサ７からダイオード１６、第３の界磁チョッパ
素子１０、界磁電流検出器１４、界磁巻線１３及び第２
の界磁チョッパ素子９を経てバッテリ１またはスナバコ
ンデンサ７へと電流が流れる。
【００１２】このようにして、界磁巻線１３を流れる界
磁電流の方向が接続点ＢからＡに向かうように切り替え
られるが、界磁巻線１３のインダクタンスエネルギをコ
ンデンサ１５で吸収するようにしたので、時刻ｔ１から
ｔ２にかけて短時間で界磁電流を減衰することができ
る。界磁巻線１３のインダクタンスをＬｆ、界磁電流を
Ｉｆ、コンデンサ１５の容量をＣｓとすると、界磁巻線
１３のインダクタンスエネルギＥは、 Ｅ＝Ｌｆ・Ｉｆ２／２ と表され、これをコンデンサ１５が吸収するため、式 Ｌｆ・Ｉｆ２／２＝Ｃｓ・Ｖｓ２／２ を満たす電圧Ｖｓだけ電位ＶＱが電位ＶＰよりも高くな
る。ここで、界磁巻線１３の抵抗分を無視すると、界磁
電流Ｉｆが０になるまでの減衰時間Ｔ１は、 Ｔ１＝π（Ｌｆ・Ｃｓ）1/2／２ となり、コンデンサ１５の容量Ｃｓを変えることによっ
て所望の減衰時間Ｔ１を設定することが可能となる。す
なわち、コンデンサ１５の容量Ｃｓを小さくするほど、
減衰時間Ｔ１は短くなる。
磁電流の方向が接続点ＢからＡに向かうように切り替え
られるが、界磁巻線１３のインダクタンスエネルギをコ
ンデンサ１５で吸収するようにしたので、時刻ｔ１から
ｔ２にかけて短時間で界磁電流を減衰することができ
る。界磁巻線１３のインダクタンスをＬｆ、界磁電流を
Ｉｆ、コンデンサ１５の容量をＣｓとすると、界磁巻線
１３のインダクタンスエネルギＥは、 Ｅ＝Ｌｆ・Ｉｆ２／２ と表され、これをコンデンサ１５が吸収するため、式 Ｌｆ・Ｉｆ２／２＝Ｃｓ・Ｖｓ２／２ を満たす電圧Ｖｓだけ電位ＶＱが電位ＶＰよりも高くな
る。ここで、界磁巻線１３の抵抗分を無視すると、界磁
電流Ｉｆが０になるまでの減衰時間Ｔ１は、 Ｔ１＝π（Ｌｆ・Ｃｓ）1/2／２ となり、コンデンサ１５の容量Ｃｓを変えることによっ
て所望の減衰時間Ｔ１を設定することが可能となる。す
なわち、コンデンサ１５の容量Ｃｓを小さくするほど、
減衰時間Ｔ１は短くなる。
【００１３】一方、時刻ｔ２からｔ３にかけての電流の
立ち上がりに要する立ち上がり時間Ｔ２は、界磁巻線１
３の両端間の電圧Ｖｆを用いて、式 Ｉｆ＝Ｖｆ・Ｔ２／Ｌｆ で表されるが、界磁巻線１３の両端間の電圧Ｖｆは、コ
ンデンサ１５の他端Ｑとバッテリ１の負極との間の電圧
ＶＱにほぼ等しいので、 Ｔ２＝Ｉｆ・Ｌｆ／ＶＱ と表すことができる。ここで、上述したように、コンデ
ンサ１５に蓄積された電荷によって時刻ｔ２には電位Ｖ
Ｑが電位ＶＰよりも電圧Ｖｓだけ高くなっているため、
その分立ち上がり時間Ｔ２が短くなる。
立ち上がりに要する立ち上がり時間Ｔ２は、界磁巻線１
３の両端間の電圧Ｖｆを用いて、式 Ｉｆ＝Ｖｆ・Ｔ２／Ｌｆ で表されるが、界磁巻線１３の両端間の電圧Ｖｆは、コ
ンデンサ１５の他端Ｑとバッテリ１の負極との間の電圧
ＶＱにほぼ等しいので、 Ｔ２＝Ｉｆ・Ｌｆ／ＶＱ と表すことができる。ここで、上述したように、コンデ
ンサ１５に蓄積された電荷によって時刻ｔ２には電位Ｖ
Ｑが電位ＶＰよりも電圧Ｖｓだけ高くなっているため、
その分立ち上がり時間Ｔ２が短くなる。
【００１４】以上のように、減衰時間Ｔ１及び立ち上が
り時間Ｔ２が短くなるため、界磁巻線１３を流れる界磁
電流の方向を短時間で切り替えることができ、直流分巻
電動機の制御性の向上を図ることが可能となる。
り時間Ｔ２が短くなるため、界磁巻線１３を流れる界磁
電流の方向を短時間で切り替えることができ、直流分巻
電動機の制御性の向上を図ることが可能となる。
【００１５】実施の形態２．図３に実施の形態２に係る
直流分巻電動機の制御装置を示す。この制御装置は、図
１に示した実施の形態１の装置において、界磁電流制御
回路部１２とスイッチ２の他端との間に接続されていた
コンデンサ１５及びダイオード１６を界磁電流制御回路
部１２とバッテリ１の負極との間に接続したものであ
る。このような構成としても、実施の形態１と全く同様
の効果を奏する。すなわち、界磁巻線１３のインダクタ
ンスエネルギをコンデンサ１５で吸収させるため、界磁
巻線１３を流れる界磁電流の方向を短時間で切り替える
ことができる。
直流分巻電動機の制御装置を示す。この制御装置は、図
１に示した実施の形態１の装置において、界磁電流制御
回路部１２とスイッチ２の他端との間に接続されていた
コンデンサ１５及びダイオード１６を界磁電流制御回路
部１２とバッテリ１の負極との間に接続したものであ
る。このような構成としても、実施の形態１と全く同様
の効果を奏する。すなわち、界磁巻線１３のインダクタ
ンスエネルギをコンデンサ１５で吸収させるため、界磁
巻線１３を流れる界磁電流の方向を短時間で切り替える
ことができる。
【００１６】実施の形態３．図４に実施の形態３に係る
直流分巻電動機の制御装置を示す。この制御装置は、図
１に示した実施の形態１の装置において、界磁電流制御
回路部１２とスイッチ２の他端との間にコンデンサ１５
の代わりに抵抗１７を接続したものである。この実施の
形態３の制御装置においては、第１の界磁チョッパ素子
８をオンすると共に第４の界磁チョッパ素子１１をオン
／オフして接続点ＡからＢに向けて界磁電流を流してい
るときに、界磁電流の方向を切り替えようとして時刻ｔ
１に第１及び第４の界磁チョッパ素子８及び１１をオフ
すると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエネルギ
により、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４及び第３
の界磁チョッパ素子１０を経て抵抗１７に電流が流れ込
み、さらに電流はバッテリ１またはスナバコンデンサ７
及び第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１３へと
流れる。これにより、界磁巻線１３のインダクタンスエ
ネルギは抵抗１７にて消費され、図５に曲線Ｆで示され
るように急速に界磁電流が減衰する。
直流分巻電動機の制御装置を示す。この制御装置は、図
１に示した実施の形態１の装置において、界磁電流制御
回路部１２とスイッチ２の他端との間にコンデンサ１５
の代わりに抵抗１７を接続したものである。この実施の
形態３の制御装置においては、第１の界磁チョッパ素子
８をオンすると共に第４の界磁チョッパ素子１１をオン
／オフして接続点ＡからＢに向けて界磁電流を流してい
るときに、界磁電流の方向を切り替えようとして時刻ｔ
１に第１及び第４の界磁チョッパ素子８及び１１をオフ
すると、界磁巻線１３が有するインダクタンスエネルギ
により、界磁巻線１３から界磁電流検出器１４及び第３
の界磁チョッパ素子１０を経て抵抗１７に電流が流れ込
み、さらに電流はバッテリ１またはスナバコンデンサ７
及び第２の界磁チョッパ素子９を経て界磁巻線１３へと
流れる。これにより、界磁巻線１３のインダクタンスエ
ネルギは抵抗１７にて消費され、図５に曲線Ｆで示され
るように急速に界磁電流が減衰する。
【００１７】このとき抵抗１７に電流が流れるため、ス
イッチ２に接続された抵抗１７の一端Ｘの電位ＶＸより
も、界磁電流制御回路部１２に接続された抵抗１７の他
端Ｙの電位ＶＹの方が高くなる。界磁巻線１３のインダ
クタンスエネルギは抵抗１７で消費されて熱となるの
で、抵抗１７の他端Ｙの電位ＶＹは急速に低下して時刻
ｔ２に一端Ｘの電位ＶＸにほぼ等しくなる。その後、第
２及び第３の界磁チョッパ素子９及び１０をオンするこ
とにより、接続点ＢからＡに向けて界磁巻線１３に界磁
電流が流れるようになる。なお、図５においては、バッ
テリ１の負極の電位を０として電位ＶＸ及びＶＹが表さ
れると共に、比較のために図６の従来の制御装置による
界磁電流の変化が曲線Ｄで示されている。
イッチ２に接続された抵抗１７の一端Ｘの電位ＶＸより
も、界磁電流制御回路部１２に接続された抵抗１７の他
端Ｙの電位ＶＹの方が高くなる。界磁巻線１３のインダ
クタンスエネルギは抵抗１７で消費されて熱となるの
で、抵抗１７の他端Ｙの電位ＶＹは急速に低下して時刻
ｔ２に一端Ｘの電位ＶＸにほぼ等しくなる。その後、第
２及び第３の界磁チョッパ素子９及び１０をオンするこ
とにより、接続点ＢからＡに向けて界磁巻線１３に界磁
電流が流れるようになる。なお、図５においては、バッ
テリ１の負極の電位を０として電位ＶＸ及びＶＹが表さ
れると共に、比較のために図６の従来の制御装置による
界磁電流の変化が曲線Ｄで示されている。
【００１８】このように、実施の形態３に係る制御装置
では、界磁電流の減衰時間が短縮され、ひいては界磁巻
線１３を流れる界磁電流の方向を短時間で切り替えるこ
とができる。
では、界磁電流の減衰時間が短縮され、ひいては界磁巻
線１３を流れる界磁電流の方向を短時間で切り替えるこ
とができる。
【００１９】なお、界磁電流制御回路部１２とスイッチ
２の他端との間に抵抗１７とダイオード１６を接続した
が、これら抵抗１７及びダイオード１６を界磁電流制御
回路部１２とバッテリ１の負極との間に接続することも
できる。このような構成としても、実施の形態３と全く
同様の効果を奏する。すなわち、界磁巻線１３のインダ
クタンスエネルギが抵抗１７で消費され、界磁電流の減
衰時間が短縮される。
２の他端との間に抵抗１７とダイオード１６を接続した
が、これら抵抗１７及びダイオード１６を界磁電流制御
回路部１２とバッテリ１の負極との間に接続することも
できる。このような構成としても、実施の形態３と全く
同様の効果を奏する。すなわち、界磁巻線１３のインダ
クタンスエネルギが抵抗１７で消費され、界磁電流の減
衰時間が短縮される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
直流分巻電動機の制御装置によれば、従来の制御装置に
コンデンサとダイオードを追加するだけで、界磁巻線を
流れる界磁電流の減衰時間及び立ち上がり時間を短縮で
き、電動機の制御性が向上する。また、コンデンサの容
量を変えることによって界磁電流の切り替え時間を調整
することができる。また、請求項２に記載の直流分巻電
動機の制御装置によれば、従来の制御装置に抵抗とダイ
オードを追加するだけで、界磁巻線を流れる界磁電流の
減衰時間を短縮でき、電動機の制御性が向上する。
直流分巻電動機の制御装置によれば、従来の制御装置に
コンデンサとダイオードを追加するだけで、界磁巻線を
流れる界磁電流の減衰時間及び立ち上がり時間を短縮で
き、電動機の制御性が向上する。また、コンデンサの容
量を変えることによって界磁電流の切り替え時間を調整
することができる。また、請求項２に記載の直流分巻電
動機の制御装置によれば、従来の制御装置に抵抗とダイ
オードを追加するだけで、界磁巻線を流れる界磁電流の
減衰時間を短縮でき、電動機の制御性が向上する。
【図１】この発明の実施の形態１に係る直流分巻電動機
の制御装置を示す回路図である。
の制御装置を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係る制御装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図３】実施の形態２に係る直流分巻電動機の制御装置
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】実施の形態３に係る直流分巻電動機の制御装置
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図５】実施の形態３に係る制御装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図６】従来の直流分巻電動機の制御装置を示す回路図
である。
である。
１ バッテリ ３ 電機子 ５ 電機子チョッパ素子 ７ スナバコンデンサ ８ 第１の界磁チョッパ素子 ９ 第２の界磁チョッパ素子 １０ 第３の界磁チョッパ素子 １１ 第４の界磁チョッパ素子 １２ 界磁電流制御回路部 １３ 界磁巻線 １５ コンデンサ １６ ダイオード １７ 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/162 B60L 3/00 B60L 15/18 - 15/20
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の界磁チョッパ素子からなる界磁電
流制御回路部により直流分巻電動機の界磁巻線に流れる
電流を制御する制御装置において、 電源と界磁電流制御回路部との間に接続されたコンデン
サと、 前記コンデンサに並列に接続されると共に前記コンデン
サに界磁巻線のインダクタンスエネルギが吸収されるよ
うに電流方向を制限するダイオードとを備えたことを特
徴とする直流分巻電動機の制御装置。 - 【請求項２】 複数の界磁チョッパ素子からなる界磁電
流制御回路部により直流分巻電動機の界磁巻線に流れる
電流を制御する制御装置において、 電源と界磁電流制御回路部との間に接続された抵抗と、 前記抵抗に並列に接続されると共に前記抵抗に界磁巻線
のインダクタンスエネルギを消費させるように電流方向
を制限するダイオードとを備えたことを特徴とする直流
分巻電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11404097A JP3246389B2 (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | 直流分巻電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11404097A JP3246389B2 (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | 直流分巻電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10309090A JPH10309090A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3246389B2 true JP3246389B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=14627531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11404097A Expired - Fee Related JP3246389B2 (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | 直流分巻電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246389B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4570982B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-10-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 発電制御装置及び発電装置 |
| JP5094748B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2012-12-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用アクチュエータ装置 |
| JP6354610B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2018-07-11 | 株式会社デンソー | モータ駆動装置 |
| US11394278B2 (en) * | 2018-12-29 | 2022-07-19 | University Of Shanghai For Science And Technology | Shunt wound DC motor driving device and electrical equipment |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195404A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-14 | Hitachi Ltd | 電気車制御装置 |
| JPS614489A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-10 | Nippon Denso Co Ltd | 直流電動機制御装置の保護装置 |
-
1997
- 1997-05-01 JP JP11404097A patent/JP3246389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10309090A (ja) | 1998-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5796599A (en) | Self-powered gate driver board | |
| JPH09308244A (ja) | スイッチング電源のスナバ回路 | |
| JP3246389B2 (ja) | 直流分巻電動機の制御装置 | |
| JP3335437B2 (ja) | 駆動誘導負荷からのエネルギー回収方法および装置 | |
| US4506207A (en) | Step motor driving circuit | |
| CA1124319A (en) | Chopping power supply for a bifilar stepping motor | |
| JP2861246B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP3653949B2 (ja) | フォークリフトの制御装置 | |
| JP2652583B2 (ja) | スィツチング電源装置 | |
| JP3250308B2 (ja) | ゲート駆動回路 | |
| JP2773534B2 (ja) | 直流電源装置 | |
| JP2828521B2 (ja) | 誘導負荷の電流制御装置 | |
| JPH0274196A (ja) | 電磁駆動手段の駆動回路 | |
| JPH047651Y2 (ja) | ||
| CA1148612A (en) | Electric pulse shaping circuit | |
| JP3033862B2 (ja) | スイッチング素子の誤動作防止回路 | |
| JP2653808B2 (ja) | 充電回路 | |
| KR950000774Y1 (ko) | 스너버 에너지 회생회로 | |
| JPS6311905Y2 (ja) | ||
| JP2993249B2 (ja) | 容量性素子の駆動電源 | |
| JPH0250715B2 (ja) | ||
| JPH11191995A (ja) | Ｓｒモータの駆動回路 | |
| JPH03239568A (ja) | 誘導性負荷駆動回路 | |
| JPH0564448A (ja) | スイツチング電源装置 | |
| JPH0560185U (ja) | スイッチング電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |