JP3279644B2 - Operation control device for DC motor - Google Patents

Operation control device for DC motor

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JP3279644B2
JP3279644B2 JP16571892A JP16571892A JP3279644B2 JP 3279644 B2 JP3279644 B2 JP 3279644B2 JP 16571892 A JP16571892 A JP 16571892A JP 16571892 A JP16571892 A JP 16571892A JP 3279644 B2 JP3279644 B2 JP 3279644B2
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浩洋 渋谷
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直流電動機のPWM制御
を用いた回転数制御を行う直流電動機の運転制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation control device for a DC motor which controls the rotation speed of the DC motor using PWM control.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、直流電動機はその効率の高さや、
回転数制御の容易性から、その応用範囲が広がってきて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, DC motors have high efficiency,
Due to the easiness of rotation speed control, its application range is expanding.

【0003】以下に従来の直流電動機の運転制御方法に
ついて説明する。一般に直流電動機の回転数の制御は、
電動機に印加する電圧を制御することにより行われる。
近年ではこの電圧を変える方法としては、PWM制御が
広く使用されている。例えば、インバータ回路の片側の
半導体スイッチを、駆動周波数より高いチョッピング周
波数でオン/オフすることにより、回転数の制御が可能
となる。この時、電圧の調整はチョッピングデューティ
のオン対オフの比により行う。
[0003] A conventional operation control method for a DC motor will be described below. Generally, the control of the rotation speed of the DC motor
This is performed by controlling the voltage applied to the electric motor.
In recent years, PWM control has been widely used as a method of changing the voltage. For example, by turning on / off a semiconductor switch on one side of the inverter circuit at a chopping frequency higher than the driving frequency, it is possible to control the rotation speed. At this time, the voltage is adjusted by the ratio of the chopping duty on to off.

【0004】この方法の一例として、例えば特開昭63
−234893号公報に示される方法がある。以下にこ
のような従来の直流電動機の運転制御装置を図面を用い
て説明する。
An example of this method is disclosed in, for example,
There is a method disclosed in JP-A-234893. Hereinafter, such a conventional DC motor operation control device will be described with reference to the drawings.

【0005】図6は従来の直流電動機の運転制御装置の
ブロック図である。図6において、1は交流電源であ
る。2は交流電源1の交流電圧を直流電圧に変換する倍
電圧整流回路であり、ダイオード2a〜2bとコンデン
サ2c〜2dが接続された構成となっている。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional DC motor operation control device. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an AC power supply. Reference numeral 2 denotes a voltage doubler rectifier circuit for converting an AC voltage of the AC power supply 1 into a DC voltage, and has a configuration in which diodes 2a to 2b and capacitors 2c to 2d are connected.

【0006】3はインバータ回路であり、半導体スイッ
チ(トランジスタ)3a〜3fが3相ブリッジ接続され
ており、かつ各々のトランジスタに並列・逆方向でダイ
オード3g〜3lが接続されている。
Reference numeral 3 denotes an inverter circuit, in which semiconductor switches (transistors) 3a to 3f are connected in a three-phase bridge, and diodes 3g to 3l are connected to the respective transistors in parallel and in opposite directions.

【0007】4は直流電動機であり、前記インバータ回
路3の出力により駆動される。5は前記直流電動機4の
回転子(図示せず)の回転位置を検出するとともに、回
転パルスを発生する位置検出回路であり、前記直流電動
機4の逆起電圧から位置を検出する方式である。
A DC motor 4 is driven by the output of the inverter circuit 3. Reference numeral 5 denotes a position detection circuit for detecting a rotational position of a rotor (not shown) of the DC motor 4 and generating a rotation pulse. The position detection circuit 5 detects a position from a back electromotive voltage of the DC motor 4.

【0008】6は前記位置検出回路5の出力から前記イ
ンバータ回路3の半導体スイッチ3a〜3fを転流させ
る信号をつくりだす転流回路である。7は回転数指令回
路であり、前記直流電動機4の回転数指令信号を発生す
る。8は回転数検出回路であり、前記位置検出回路5の
回転パルスを一定期間(例えば0.5秒など)カウント
する。
Reference numeral 6 denotes a commutation circuit for generating a signal for commutating the semiconductor switches 3a to 3f of the inverter circuit 3 from the output of the position detection circuit 5. Reference numeral 7 denotes a rotation speed command circuit, which generates a rotation speed command signal for the DC motor 4. Reference numeral 8 denotes a rotation speed detection circuit which counts rotation pulses of the position detection circuit 5 for a predetermined period (for example, 0.5 seconds).

【0009】9はデューティ設定回路であり、前記回転
数指令回路7の回転数指令信号と、前記回転数検出回路
8で検出された実際の回転数との差から、両者が一致す
るようにデューティ値を出力する。10はチョッピング
信号発生回路であり、前記直流電動機4の回転数を可変
にするために、前記デューティ値に従い一定周波数でオ
ン/オフ比率の異なる波形を作り出す。
Reference numeral 9 denotes a duty setting circuit. The duty setting circuit 9 determines a duty cycle between the rotation speed command signal from the rotation speed command circuit 7 and the actual rotation speed detected by the rotation speed detection circuit 8 so that they match. Output the value. Reference numeral 10 denotes a chopping signal generation circuit which generates a waveform having a different on / off ratio at a constant frequency in accordance with the duty value in order to make the rotation speed of the DC motor 4 variable.

【0010】11は前記転流回路6の出力と前記チョッ
ピング信号発生回路10の出力とを合成する合成回路で
あり、前記インバータ回路3の片側アームのみをチョッ
ピングする。12は前記合成回路11の出力に従って、
前記インバータ回路3の半導体スイッチ3a〜3fを動
作させるドライブ回路である。
Reference numeral 11 denotes a synthesizing circuit for synthesizing the output of the commutation circuit 6 and the output of the chopping signal generation circuit 10, and chops only one arm of the inverter circuit 3. 12 is according to the output of the synthesizing circuit 11,
This is a drive circuit for operating the semiconductor switches 3a to 3f of the inverter circuit 3.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の公正では、回転数の制御をチョッピングデュ
ーティのオン対オフの比を変えることによってのみ行っ
ているため、低回転数時にはチョッピングデューティの
オンの比が小さくなることによる効率低下という問題点
があった。
However, in the prior art as described above, the rotation speed is controlled only by changing the ratio of the chopping duty on to off. However, there is a problem that the efficiency is reduced due to the decrease in the ratio of.

【0012】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、低回転数での効率低下を抑えた直流電動機の運転制
御装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an operation control device for a DC motor which suppresses a decrease in efficiency at a low rotational speed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の直流電動機の運転制御装置は、交流入力電圧
を高低2種類の複数の直流電圧に変換する整流部と、複
数個の半導体スイッチ及びダイオードをブリッジ結線し
たインバータ回路と、前記インバータ回路により動作す
る直流電動機と、前記直流電動機の回転子の位置を検出
する位置検出回路と、前記位置検出回路の出力を元に前
記インバータ回路の半導体スイッチの動作を決定する転
流回路と、前記直流電動機の回転数を指令する回転数指
令回路と、前記直流電動機の回転数を検出する回転数検
出回路と、前記回転数指令の回転数と前記回転数検出回
路により検出された回転数とが一致するようにデューテ
ィ指令を出力するデューティ設定回路と、前記直流電動
機の回転数を可変にするよう前記デューティ指令に従っ
チョッピングを行うための信号を発生するチョッピン
グ信号発生回路と、前記転流回路の出力と前記チョッピ
ング信号発生回路の出力とを合成する合成回路と、前記
合成回路の出力により前記インバータ回路の半導体スイ
ッチをオン/オフさせるドライブ回路と、前記回転数指
令回路の指令回転数が低回転数のときには前記整流部の
低い直流電圧変換を選択し、前記回転数指令回路の指令
回転数が高回転数のときには前記整流部の高い直流電圧
変換を選択する整流部切り替え回路とを備え、前記整流
部切り替え回路は、前記デューティ指令があらかじめ決
められた最小デューティ値より小さいときには前記整流
部の低い直流電圧変換を選択し、かつ前記デューティ指
令があらかじめ決められた最大デューティ値より大きい
ときには前記整流部の高い直流電圧変換を選択するもの
である
In order to achieve this object, a DC motor operation control device according to the present invention comprises a rectifier for converting an AC input voltage into two types of high and low DC voltages, and a plurality of semiconductor devices. An inverter circuit in which a switch and a diode are bridge-connected, a DC motor operated by the inverter circuit, a position detection circuit for detecting a position of a rotor of the DC motor, and an inverter circuit based on an output of the position detection circuit. A commutation circuit for determining the operation of the semiconductor switch; and a rotation speed finger for instructing the rotation speed of the DC motor.
Control circuit, and a rotation speed detector for detecting the rotation speed of the DC motor.
Output circuit, the rotation speed of the rotation speed command and the rotation speed detection time.
Duty so that the rotational speed detected by the road matches
A duty setting circuit for outputting a duty command; and
A chopping signal generating circuit for generating a signal for chopping Te, a combining circuit for combining the outputs of said chopping signal generating circuit of the commutation circuit, the semiconductor switch of the inverter circuit by the output of the combining circuit a drive circuit for the on / off, before Symbol command rotational speed of the rotating speed command circuit when the low-speed and select a lower DC voltage conversion of the rectification section, the command rotational speed is high rpm of the rotational speed command circuit A rectifying section switching circuit for selecting a high DC voltage conversion of the rectifying section ,
The section switching circuit determines the duty command in advance.
When the duty ratio is smaller than the determined minimum duty value.
Section, select a low DC voltage conversion, and
Command is greater than the predetermined maximum duty value
Sometimes selecting high DC voltage conversion of the rectifier
It is .

【0014】また整流部の直流電圧変換を切り替えると
き、前記チョッピング信号を補正するチョッピング信号
補正回路という構成を有している。
Further, when the DC voltage conversion of the rectifying unit is switched, a chopping signal correction circuit for correcting the chopping signal is provided.

【0015】[0015]

【作用】この構成によって、前記整流切り替え回路は、
前記直流電動機の回転数が低回転数のときには前記整流
部の低い直流電圧変換を選択し、前記直流電動機の回転
数が高回転数のときには前記整流部の高い直流電圧変換
を選択する。これにより低回転数時にもチョッピングデ
ューティのオンの比を大きくできるため、低回転数時の
効率低下を抑えることができる。
With this configuration, the rectification switching circuit has
When the rotation speed of the DC motor is low, a low DC voltage conversion of the rectifying unit is selected, and when the rotation speed of the DC motor is high, a high DC voltage conversion of the rectification unit is selected. As a result, the on ratio of the chopping duty can be increased even at a low rotation speed, so that a decrease in efficiency at a low rotation speed can be suppressed.

【0016】またチョッピング信号補正回路を設けるこ
とにより、前記整流部の直流電圧変換を切り替えると
き、前記チョッピング信号を補正する。これにより低い
直流電圧から高い直流電圧への切り替え時の一時的な直
流電動機入力電流の増加を抑えられるため、スムーズに
回転数を切り替えることが可能となると共に、部品の小
型化が図れる。
Further, by providing a chopping signal correction circuit, when the DC voltage conversion of the rectifier is switched, the chopping signal is corrected. As a result, a temporary increase in the DC motor input current when switching from a low DC voltage to a high DC voltage can be suppressed, so that it is possible to smoothly switch the rotation speed and downsize components.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の第1の実施例について、図面を
参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の第1の実施例における直流
電動機の運転制御装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an operation control device for a DC motor according to a first embodiment of the present invention.

【0019】図1は直流電動機の運転制御装置のブロッ
ク図を示し、従来と同様の構成については同一番号を付
し、その詳細な説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram of an operation control device for a DC motor, and the same reference numerals are given to the same components as those in the related art, and detailed description thereof will be omitted.

【0020】13は整流部切り替え回路であり、前記デ
ューティ設定回路9のデューティ指令があらかじめ決め
ておく最小デューティ値d1より小さいときには後述す
る整流部14に整流部切り替え信号‘L’を出力し、前
記デューティ指令があらかじめ決めておく最大デューテ
ィ値d2より大きいときには前記整流部14に整流部切
り替え信号‘H’を出力する。
A rectifier switching circuit 13 outputs a rectifier switching signal 'L' to a rectifier 14 to be described later when the duty command of the duty setting circuit 9 is smaller than a predetermined minimum duty value d1. When the duty command is larger than a predetermined maximum duty value d2, a rectifier switching signal 'H' is output to the rectifier 14.

【0021】14は整流部であり、交流入力電圧を複数
の直流電圧に変換する。前記整流部14の詳細回路を図
2に示す。
A rectifier 14 converts an AC input voltage into a plurality of DC voltages. FIG. 2 shows a detailed circuit of the rectifier 14.

【0022】図2において、2は倍電圧整流回路であ
り、図6に示したものと同じ構成である。15は整流回
路であり、ダイオード15a〜dとコンデンサ15eか
ら構成されている。なお、前記整流部14の構成方法は
他にもあり、図2に示す回路は一例であることはいうま
でもない。
In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a voltage doubler rectifier circuit having the same configuration as that shown in FIG. Reference numeral 15 denotes a rectifier circuit, which includes diodes 15a to 15d and a capacitor 15e. It is needless to say that there are other methods of configuring the rectifier 14, and the circuit shown in FIG. 2 is an example.

【0023】16,17はそれぞれ入力スイッチ,出力
スイッチであり、(表1)に示すように、前記整流部切
り替え信号が‘H’のときには、入力スイッチ,出力ス
イッチはそれぞれ接点16a,17aと接続され、前記
倍電圧整流回路2により整流を行う。また、前記整流部
切り替え信号が‘L’のときには、入力スイッチ,出力
スイッチはそれぞれ接点16b,17bと接続され、前
記整流回路15により整流を行う。
Reference numerals 16 and 17 denote an input switch and an output switch, respectively. As shown in Table 1, when the rectifier switching signal is "H", the input switch and the output switch are connected to the contacts 16a and 17a, respectively. Then, rectification is performed by the voltage doubler rectifier circuit 2. When the rectifier switching signal is "L", the input switch and the output switch are connected to the contacts 16b and 17b, respectively, and perform rectification by the rectifier circuit 15.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】次に、図3を用いて前記整流部切り替え回
路13及び前記整流部14の動作を説明する。
Next, the operation of the rectifier switching circuit 13 and the rectifier 14 will be described with reference to FIG.

【0026】まず、ステップ101で前記デューティ設
定回路9が、前記回転数指令回路7の回転数指令値と前
記回転数検出回路8の回転数検出値とを比較し、前記回
転数検出値が小さければ、ステップ102へ進み、デュ
ーティ値増加する。
First, in step 101, the duty setting circuit 9 compares a rotation speed command value of the rotation speed command circuit 7 with a rotation speed detection value of the rotation speed detection circuit 8, and determines that the rotation speed detection value is smaller. If so, the process proceeds to step 102, where the duty value is increased.

【0027】次に、ステップ103で、前記整流部切り
替え回路13がステップ102で設定したデューティ値
と前記最大デューティ値d2とを比較し、前記設定した
デューティ値がd2以上の場合はステップ104に進
み、d2より小さいときはステップ101に戻る。ステ
ップ104では、前記整流切り替え回路13が整流部切
り替え信号‘H’を出力し、ステップ105で前記整流
部14の前記倍電圧整流回路2が選択され、再びステッ
プ101に戻る。
Next, in step 103, the rectifier switching circuit 13 compares the duty value set in step 102 with the maximum duty value d2, and if the set duty value is d2 or more, the process proceeds to step 104. , D2, the flow returns to step 101. In step 104, the rectification switching circuit 13 outputs a rectification unit switching signal 'H'. In step 105, the voltage doubler rectification circuit 2 of the rectification unit 14 is selected, and the process returns to step 101 again.

【0028】次に、ステップ101で前記回転数検出値
が小さくなければ、ステップ106へ進み、さらに前記
回転数検出値が大きければステップ107へ進み、デュ
ーティ値を減少させる。ステップ106で前記回転検出
値と前記回転数指令値が等しいときには、再びステップ
101に戻る。
Next, if the detected rotation speed is not small in step 101, the process proceeds to step 106, and if the detected rotation speed is large, the process proceeds to step 107 to reduce the duty value. When the rotation detection value is equal to the rotation speed command value in step 106, the process returns to step 101 again.

【0029】次に、ステップ108で、前記整流部切り
替え回路13が、ステップ107で設定したデューティ
値と前記最小デューティ値d1とを比較し、前記設定し
たデューティ値がd1以下の場合はステップ109に進
み、d1より大きいときはステップ101に戻る。ステ
ップ109では、前記整流部切り替え回路13が整流部
切り替え信号‘L’を出力し、ステップ110で前記整
流部14の前記整流回路13が選択され、再びステップ
101に戻る。
Next, at step 108, the rectifier switching circuit 13 compares the duty value set at step 107 with the minimum duty value d1, and if the set duty value is equal to or less than d1, proceeds to step 109. The process proceeds, and when it is larger than d1, the process returns to step 101. In step 109, the rectification unit switching circuit 13 outputs a rectification unit switching signal 'L'. In step 110, the rectification circuit 13 of the rectification unit 14 is selected, and the process returns to step 101 again.

【0030】このため、前記直流電動機4の回転数が低
回転数のときには低い直流電圧を出力する前記整流回路
13を選択し、前記直流電動機4の回転数が高回転数の
ときには高い直流電圧を出力する前記倍電圧整流回路2
を選択することとなる。
Therefore, the rectifier circuit 13 that outputs a low DC voltage is selected when the rotation speed of the DC motor 4 is low, and a high DC voltage is output when the rotation speed of the DC motor 4 is high. The output voltage doubler rectifier circuit 2
Will be selected.

【0031】これにより低回転数時にもチョッピングデ
ューティのオンの比を大きくできるため、低回転数時の
効率低下を抑えることができる。
As a result, the on ratio of the chopping duty can be increased even at a low rotation speed, so that a decrease in efficiency at a low rotation speed can be suppressed.

【0032】次に、本発明の第2の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図4は本発明の第2の実施
例における直流電動機の運転制御装置のブロック図であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram of a DC motor operation control device according to a second embodiment of the present invention.

【0033】18はチョッピング補正回路であり、前記
デューティ設定回路9のデューティ指令が前記最大デュ
ーティ値d2以上のときには、前記デューティ指令を前
記最小デューティ値d1まであらかじめ決めておく一定
速度で減少させ、補正デューティ指令として前記チョッ
ピング信号発生回路10及び前記整流部切り替え回路1
3に出力すると共に、前記補正デューティ値がd1にな
ると、前記チョッピング信号発生回路10には前記補正
デューティ値を、前記整流部切り替え回路13には前記
デューティ設定回路9の前記デューティ指令を出力する
ものである。
Numeral 18 denotes a chopping correction circuit. When the duty command of the duty setting circuit 9 is equal to or greater than the maximum duty value d2, the duty command is decreased at a predetermined speed to the minimum duty value d1 to correct the duty command. The chopping signal generating circuit 10 and the rectifying unit switching circuit 1 as a duty command
3 and outputs the corrected duty value to the chopping signal generating circuit 10 and the duty command of the duty setting circuit 9 to the rectifier switching circuit 13 when the corrected duty value becomes d1. It is.

【0034】次に、図5を用いて前記チョッピング信号
補正回路18の動作を説明する。まず、ステップ201
で前記デューティ設定回路9が、前記回転数指令回路7
の回転数指令値と前記回転数検出回路8の回転数検出値
とを比較し、前記回転数検出値が小さければ、ステップ
202へ進み、デューティ値を増加する。
Next, the operation of the chopping signal correction circuit 18 will be described with reference to FIG. First, step 201
And the duty setting circuit 9 is adapted to
The rotation speed command value is compared with the rotation speed detection value of the rotation speed detection circuit 8. If the rotation speed detection value is small, the process proceeds to step 202, and the duty value is increased.

【0035】次に、ステップ203で、前記整流部切り
替え回路13がステップ202で設定したデューティ値
と前記最大デューティ値d2とを比較し、前記設定した
デューティ値がd2以上の場合はステップ204に進
み、d2より小さいときはステップ201に戻る。
Next, in step 203, the rectifier switching circuit 13 compares the duty value set in step 202 with the maximum duty value d2, and if the set duty value is equal to or more than d2, the process proceeds to step 204. , D2, the flow returns to step 201.

【0036】ステップ204では、前記チョッピング信
号補正回路18が、前記設定したデューティ値を前記最
大デューティ値d2からあらかじめ決めておく一定速度
で減少させ、補正デューティ指令として前記チョッピン
グ信号発生回路10及び前記整流部切り替え回路13に
出力する。
In step 204, the chopping signal correction circuit 18 reduces the set duty value from the maximum duty value d2 at a predetermined predetermined speed, and outputs the chopping signal generation circuit 10 and the rectification as a correction duty command. Output to the section switching circuit 13.

【0037】次に、ステップ205で、前記チョッピン
グ信号補正回路18がステップ204で設定した補正デ
ューティ値と前記最小デューティ値とを比較し、前記補
正デューティ値がd1以下の場合はステップ206に進
み、d1より大きいときはステップ201に戻る。ステ
ップ206では、前記整流部切り替え回路13が前記整
流部切り替え信号‘H’を出力し、ステップ207で前
記整流部14の前記倍電圧整流回路2が選択され、再び
ステップ201に戻る。
Next, at step 205, the chopping signal correction circuit 18 compares the correction duty value set at step 204 with the minimum duty value, and if the correction duty value is less than d1, proceeds to step 206. When it is larger than d1, the process returns to step 201. In step 206, the rectifying unit switching circuit 13 outputs the rectifying unit switching signal 'H'. In step 207, the voltage doubler rectifying circuit 2 of the rectifying unit 14 is selected, and the process returns to step 201 again.

【0038】次に、ステップ201で前記回転数検出値
が小さくなければ、ステップ208へ進み、さらに前記
回転数検出値が大きければステップ209へ進み、デュ
ーティ値を減少させる。ステップ208で前記回転検出
値と前記回転指令値が等しいときには、再びステップ2
01に戻る。
Next, if the detected rotation speed is not small in step 201, the process proceeds to step 208, and if the detected rotation speed is large, the process proceeds to step 209 to decrease the duty value. When the rotation detection value is equal to the rotation command value in step 208, step 2 is performed again.
Return to 01.

【0039】次に、ステップ210で、前記整流部切り
替え回路13がステップ209で設定したデューティ値
と前記最小デューティ値d1とを比較し、前記設定した
デューティ値がd1以下の場合はステップ211に進
み、d1より大きいときはステップ201に戻る。ステ
ップ211では、前記整流部切り替え回路13が整流部
切り替え信号‘L’を出力し、ステップ212で前記整
流部14の前記整流回路13が選択され、再びステップ
101に戻る。
Next, at step 210, the rectifier switching circuit 13 compares the duty value set at step 209 with the minimum duty value d1, and if the set duty value is less than d1, the process proceeds to step 211. , D1 returns to step 201. In step 211, the rectifying unit switching circuit 13 outputs a rectifying unit switching signal 'L'. In step 212, the rectifying circuit 13 of the rectifying unit 14 is selected, and the process returns to step 101 again.

【0040】このため、前記直流電動機4の回転数が低
回転数のときには低い直流電圧を出力する前記整流回路
13を選択し、前記直流電動機4の回転数が高回転数の
ときには高い直流電圧を出力する前記倍電圧整流回路2
を選択することとなる。
For this reason, the rectifier circuit 13 that outputs a low DC voltage is selected when the rotation speed of the DC motor 4 is low, and a high DC voltage is output when the rotation speed of the DC motor 4 is high. The output voltage doubler rectifier circuit 2
Will be selected.

【0041】これにより低回転数時にもチョッピングデ
ューティのオンの比を大きくできるため、低回転数時の
効率低下を抑えることができる。
As a result, the ON ratio of the chopping duty can be increased even at a low rotation speed, so that a decrease in efficiency at a low rotation speed can be suppressed.

【0042】さらに、前記整流部14の前記整流回路1
3を前記倍電圧整流回路2に切り替える際に、前記チョ
ッピング信号補正回路18にていったんデューティ値を
下げてやることにより、切り替え時の一時的な前記直流
電動機4の入力電流の増加を抑えられるため、スムーズ
に回転を切り替えることが可能となると共に、部品の小
型化が図れる。
Further, the rectifier circuit 1 of the rectifier 14
3 is switched to the voltage doubler rectifier circuit 2, by temporarily reducing the duty value in the chopping signal correction circuit 18, it is possible to suppress a temporary increase in the input current of the DC motor 4 at the time of switching. In addition, the rotation can be smoothly switched, and the size of parts can be reduced.

【0043】なお、本実施例では整流部は2種類の直流
電圧変換を行うもつものとして説明したが、さらに直流
電圧変換の種類を増やしてもよいことは言うまでもな
い。
Although the rectifier has been described as having two types of DC voltage conversion in this embodiment, it is needless to say that the number of types of DC voltage conversion may be further increased.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明は、整流部切り替え
回路、デューティ指令があらかじめ決められた最小デ
ューティ値より小さいときには整流部の低い直流電圧変
換を選択し、かつ前記デューティ指令があらかじめ決め
られた最大デューティ値より大きいときには整流部の高
い直流電圧変換を選択する。このため、整流部からイン
バータに供給する直流電圧を高低2種類選択することが
できるため、チョッピングデューティが小さいときには
整流部の低い電圧を選択することにより、チョッピング
デューティのオンの比を大きくできるため、低回転数時
の効率低下を抑えることができる。しかも、負荷が小さ
くなり回転数が大きくなった場合に、デューティ値を減
少させる必要が生じても、高い直流電圧から低い直流電
圧へ切り替えることにより、デューティ値を増加でき、
高い直流電圧のままでデューティ値が小さくなり過ぎて
効率が低下することを防止できる。
The present invention as described above, according to the present invention, the rectifier unit switching circuit, selects the low DC voltage converter of the rectifier unit when less than the minimum duty value duty command is predetermined, and decide the duty command beforehand When the duty ratio is larger than the maximum duty value, a high DC voltage conversion of the rectifier is selected. For this reason, the DC voltage supplied from the rectifier to the inverter can be selected from two types, high and low. When the chopping duty is small, by selecting a low voltage of the rectifier, the ON ratio of the chopping duty can be increased. It is possible to suppress a decrease in efficiency at a low rotation speed. Moreover, the load is small
When the rotation speed increases, the duty value decreases.
If the need to reduce
By switching to pressure, the duty value can be increased,
Duty value becomes too small with high DC voltage
A decrease in efficiency can be prevented.

【0045】また、交流入力電圧を複数の直流電圧に変
換する整流部と、複数個の半導体スイッチ及びダイオー
ドをブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバー
タ回路により動作する直流電動機と、前記直流電動機の
回転子の位置を検出する位置検出回路と、前記位置検出
回路の出力を元に前記インバータ回路の半導体スイッチ
の動作を決定する転流回路と、前記直流電動機の回転指
令信号を発生する回転数指令回路と、前記回転数指令信
号により前記直流電動機の回転数を可変にするチョッピ
ングを行うための信号を発生するチョッピング信号発生
回路と、前記転流回路の出力と前記チョッピング信号発
生回路の出力とを合成する合成回路と、前記合成回路の
出力により前記インバータ回路の半導体スイッチをオン
/オフさせるドライブ回路と、前記回転数指令信号が低
回転数のときには前記整流部の低い直流電圧変換を選択
し、前記回転数指令信号の回転数が高回転数のときには
前記整流部の高い直流電圧変換を選択する整流部切り替
え回路と、前記整流部の直流電圧変換を切り替えると
き、前記チョッピング信号を補正するチョッピング信号
補正回路とから構成されているので、前記チョッピング
信号補正回路が、前記整流部の直流電圧変換を切り替え
るとき、前記チョッピング信号を補正する。これにより
低い直流電圧から高い直流電圧への切り替え時の一時的
な直流電動機入力電流の増加を抑えられるため、スムー
ズに回転数を切り替えることが可能となると共に、部品
の小型化が図れる。
Also, a rectifier for converting an AC input voltage into a plurality of DC voltages, an inverter circuit in which a plurality of semiconductor switches and diodes are bridge-connected, a DC motor operated by the inverter circuit, and a rotation of the DC motor A position detection circuit for detecting a position of a child, a commutation circuit for determining an operation of a semiconductor switch of the inverter circuit based on an output of the position detection circuit, and a rotation speed command circuit for generating a rotation command signal for the DC motor. A chopping signal generation circuit that generates a signal for performing chopping that varies the rotation speed of the DC motor according to the rotation speed command signal, and combines an output of the commutation circuit and an output of the chopping signal generation circuit. And a driver for turning on / off a semiconductor switch of the inverter circuit by an output of the combining circuit. When the rotational speed command signal has a low rotational speed, the low DC voltage conversion of the rectifier is selected, and when the rotational speed of the rotational speed command signal is a high rotational speed, the high DC voltage conversion of the rectifier is performed. Since the rectifying unit switching circuit to be selected and the chopping signal correcting circuit for correcting the chopping signal when switching the DC voltage conversion of the rectifying unit, the chopping signal correcting circuit includes a DC voltage of the rectifying unit. When switching the conversion, the chopping signal is corrected. As a result, a temporary increase in the DC motor input current when switching from a low DC voltage to a high DC voltage can be suppressed, so that it is possible to smoothly switch the rotation speed and downsize components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における直流電動機の運転
制御装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a DC motor operation control device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1の整流部の詳細回路図FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a rectifier of FIG. 1;

【図3】図1の整流部切り替え回路及び整流部の動作を
示すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the rectifier switching circuit and the rectifier of FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施例における直流電動機の運
転制御装置のブロック図
FIG. 4 is a block diagram of a DC motor operation control device according to a second embodiment of the present invention;

【図5】図4の整流部切り替え回路及び整流部の動作を
示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the rectifier switching circuit and the rectifier of FIG. 4;

【図6】従来の直流電動機の運転制御装置のブロック図FIG. 6 is a block diagram of a conventional DC motor operation control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 インバータ 4 直流電動機 6 転流回路 10 チョッピング信号発生回路 11 合成回路 12 ドライブ回路 13 整流部切り替え回路 14 整流部 18 チョッピング信号補正回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Inverter 4 DC motor 6 Commutation circuit 10 Chopping signal generation circuit 11 Synthesis circuit 12 Drive circuit 13 Rectifier switching circuit 14 Rectifier 18 Chopping signal correction circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−161090(JP,A) 特開 平2−79775(JP,A) 特許3159524(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/06 Continuation of front page (56) References JP-A-4-161090 (JP, A) JP-A-2-79775 (JP, A) Patent 3159524 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7) , DB name) H02P 6/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流入力電圧を高低2種類の複数の直流
電圧に変換する整流部と、複数個の半導体スイッチ及び
ダイオードをブリッジ結線したインバータ回路と、前記
インバータ回路により動作する直流電動機と、前記直流
電動機の回転子の位置を検出する位置検出回路と、前記
位置検出回路の出力を元に前記インバータ回路の半導体
スイッチの動作を決定する転流回路と、前記直流電動機
の回転数を指令する回転数指令回路と、前記直流電動機
の回転数を検出する回転数検出回路と、前記回転数指令
の回転数と前記回転数検出回路により検出された回転数
とが一致するようにデューティ指令を出力するデューテ
ィ設定回路と、前記直流電動機の回転数を可変にする
う前記デューティ指令に従ってチョッピングを行うため
の信号を発生するチョッピング信号発生回路と、前記転
流回路の出力と前記チョッピング信号発生回路の出力と
を合成する合成回路と、前記合成回路の出力により前記
インバータ回路の半導体スイッチをオン/オフさせるド
ライブ回路と、前記回転数指令回路の指令回転数が低回
転数のときには前記整流部の低い直流電圧変換を選択
し、前記回転数指令回路の指令回転数が高回転数のとき
には前記整流部の高い直流電圧変換を選択する整流部切
り替え回路とを備え、前記整流部切り替え回路は、前記
デューティ指令があらかじめ決められた最小デューティ
値より小さいときには前記整流部の低い直流電圧変換を
選択し、かつ前記デューティ指令があらかじめ決められ
た最大デューティ値より大きいときには前記整流部の高
い直流電圧変換を選択する直流電動機の運転制御装置。
A rectifier for converting an AC input voltage into a plurality of high and low DC voltages; an inverter circuit in which a plurality of semiconductor switches and diodes are bridge-connected; a DC motor operated by the inverter circuit; a position detecting circuit for detecting the position of the rotor of the DC motor, a commutation circuit for determining the operation of the semiconductor switches of the inverter circuit based on an output of said position detecting circuit, the DC motor
Rotation speed command circuit for commanding the rotation speed of the DC motor
A rotation speed detection circuit for detecting the rotation speed of the motor;
Rotation speed and the rotation speed detected by the rotation speed detection circuit
Output duty command so that
A setting circuit and a variable speed of the DC motor .
A chopping signal generating circuit for generating a signal for performing chopping according to the duty command; a synthesizing circuit for synthesizing an output of the commutation circuit and an output of the chopping signal generating circuit; and an inverter based on an output of the synthesizing circuit. a drive circuit for turning on / off the semiconductor switch circuit, when the command rotational speed of the front Symbol rotation speed command circuit is in the low rotational speed and select a lower DC voltage conversion of the rectification section, the command rotational speed of the rotational speed command circuit A rectifier switching circuit that selects a high DC voltage conversion of the rectifier when the number of rotations is high , the rectifier switching circuit,
Duty command is a predetermined minimum duty
When the value is smaller than the value, the low DC voltage conversion of the rectifier is performed.
And the duty command is predetermined.
When the duty ratio is larger than the maximum duty value,
Operation control device for DC motors to select DC voltage conversion .
【請求項2】 整流部の直流電圧を切り替えるとき、チ
ョッピング信号を補正するチョッピング信号補正回路を
備えた請求項1に記載の直流電動機の運転制御装置。
2. The DC motor operation control device according to claim 1, further comprising a chopping signal correction circuit that corrects a chopping signal when the DC voltage of the rectifier is switched.
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