JPH01202198A - 交流モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は交流モータに印加する交流電源の導通角を増
減してモータ回転数を制御する交流モータの制御装置に
関する。

（ロ）従来の技術 従来の交流モータの制御装置は例えば、実公昭６２−２
７０３５号公報に開示されているように、回転子にスリ
ット状の円板を取り付け、フォトカプラーの発光素子の
光を円板を介して受光素子に供給し、フォトカプラーの
出力端子に回転子の回転数に比例した繰返しパルスを発
生させ、この繰返しパルスによって回転数を判定して位
相制御を行うものが知られている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述した交流モータの制御装置は交流モータの回転数に
応じて交流モータに印加する交流電源の導通角を増減す
るものであるから、電源電圧の変動に伴って印加電圧の
波高値が変化すると、交流モータの回転数がそれに追随
して変化する欠点があった。

この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
交流モータに印加する交流電源の導通角を交流モータの
回転数に応じて増減し、モータ回転数を制御するものに
おいて、交流電源の電圧変動によるモータ回転数の変化
を小さ（することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明では交流モータの回転数に応じた繰返しパルス
を発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段の出
力するパルスの周波数に応じた電圧信号を発生する周波
数／電圧変換回路と、交流モータの電源のゼロクロスを
検知するゼロクロス検知回路と、このゼロクロス検知回
路の出力と同期した三角波を発生する三角波発生回路と
、周波数／電圧変換回路の出力する電圧信号と三角波発
生回路の出力する三角波とを入力し、これらの入力に基
いて交流モータに印加する交流電源の導通角を増減する
回転数制御回路とを備え、回転数制御回路には交流モー
タの電源電圧の変動に応じて導通角を補正する出力調整
手段が設けられている構成である。

（ホ）作用 交流モータの電源電圧が高くなると、回転数制御回路は
モータ回転数に拘りなく交流モータて印加する交流電源
の導通角を小さくするため、交流電源の電圧の波高値の
増大が導通角の減少で相殺され、交流モータの回転数の
増加が抑制される。

逆に、交流モータの電源電圧が低くなると、回転数制御
回路は導通角を大きくするため、交流電源の電圧の波高
値の低下が導通角の増加で相殺され、交流モータの回転
数の減少が抑制される。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図において、（１）は交流電源であり、交流モータ
（２）がフォトカプラー（３）のフォトトライアック（
３２）を介して交流電源（１）に接続されている。（４
）は１次側が交流電源（１）に接続された降圧トランス
であり、降圧トランス（４）の２次側には全波整流器（
５）が接続されている。全波整流器（５）の出力側には
ダイオード（６）及びコンデンサ（７）よりなる直流平
滑回路（８）と、抵抗（９）（１０）、定電圧素子（１
１）、ＮＰＮ）ランジスタ（１２）及びコンデンサ（１
３）よりなる定電圧回路（１４）とが順次接続されてい
る。この定電圧回路（１４）はトランジスタ（１２）と
コンデンサ（１３）の間の直流電源端子（１４Ａ）に直
流定電圧ｖｌ）Ｄを供給するものである。

（１５）は全波整流器（５）の出力電圧を入力し、交流
電源（１）のゼロクロスを検知するゼロクロス検知回路
であり、比較器（１６）と、比較器（１６）の入力側に
設けられた抵抗（１７）　（１８）　（１９）　（２０
）とを備えている。（２１）はゼロクロス検知回路（１
５）の出力側に設けられ、ゼロクロス検知回路（１５）
の出力と同期した三角波を発生する三角波発生回路であ
り、ダイオード（２２）、抵抗（２３）　（２４）　（
２５）及びコンデンサ（２６）を備えている。

（２７）はパルス発生手段としてのホールＩＣであり、
交流モータ（２）の回転子に装着した磁石（図示せず）
の磁界によって繰返しパルスを発するものである。（２
８）はホールＩ　Ｃ（２７）の出カスるパルスの周波数
に応じた電圧信号を発生する周波数／電圧変換回路（Ｆ
／Ｖ変換回路）であり、抵抗（２９）及びバッファー回
路（３０）を介してホールＩＣ（２７）の出力が供給さ
れ、かつ、コンデンサ（３１）、ダイオード（３２）及
び抵抗（３３）を有する微分回路（３４）と、微分回路
（３４）の出力と抵抗（３５）　（３６）による基準電
圧とを比較する比較器（３７）と、この比較器（３７）
の出力側に設けられ、かつ、抵抗（３８）　（３９）及
びコンデンサ（４０）を有する充放電回路（４１）とを
備えている。

（４２）は回転数制御回路であり充放電回路（４１）の
出力電圧を、抵抗（４３）及び回転数設定抵抗（４４）
による基準電圧と抵抗（４５）　（４６）のインピーダ
ンス比とに応じて増巾するオペアンプ（４７）と、オペ
アンプ（４７）の出力電圧を平滑するコンデ／す（４８
）と、このコンデンサ（４８）の電圧を交流電源（１）
の電圧変動に応じて補正する出力調整手段としての直列
抵抗回路（４９）と、コンデンサ（４８）の電圧と三角
波発生回路（２１）の出力電圧とを比較する比較器（５
０）と、比較器（５０）の出力端子に接続された抵抗（
５１１及びフォトカプラー（３）の発光ダイオード（３
１）の直列回路とを備えている。

上述した実施例装置の動作を第２図ないし第４図を参照
して説明する。

交流電源（１）の交流電圧はトランス（４）により降圧
され、全波整流器（５）の出力側には正の全波出力が現
れる。そして、この出力電圧は第２図（イ）Ｋ示す波形
ｖＡとなってゼロクロス検知回路（１５）の比較器（１
６）のプラス入力端子に入力される。

また、比較器（１６）のマイナス入力端子には直流定電
圧■ＤＤを抵抗（１９）　（２０）で分圧した電圧ＶＢ
が入力されるため、比較器（１６）の出力Ｖｃの波形は
第２図（ロ）のようになる。この比較器（１６）の出力
変化に伴い、三角波発生回路（２１）のコンデンサ（２
６）では充放電が行われるため、回転数制御回路（４２
）の比較器（５０）のマイナス入力端子には第２図（ハ
）に示す三角波（鋸波形）の電圧ＶＤが供給される。

コノように、三角波発生回路（２１）はゼロクロス検知
回路（１５）の出力と同期した三角波出力を発生するも
のである。

ホールＩ　Ｃ（２７）は交流モータ（２）の回転に伴っ
て第２図（ニ）に示す矩形の繰返しパルス（電圧■、）
を発する。この繰返しパルスは抵抗（２９）及びバッフ
ァー回路（３０）を介して微分回路（３４）に入り、コ
ンデンサ（３１）では充放電が行われるため、比較器（
３７）のプラス側入力端子には第２図（ホ）に示す微分
出力■、が供給される。また、比較器（３７）のマイナ
ス側入力端子には直流定電圧■ＤＤを抵抗（３５）　（
３６）で分圧した電圧■。が入力されるため、比較器（
３７）の出力Ｖ、の波形は第２図（へ）のようになる。

比較器（３７）の゛出力ｖ！Ｉはコンデンサ（４０）に
て平滑され、コンデンサ（４０）には交流モータ（２）
の回転数に比例した電圧ｖ０が発生する。この電圧Ｖ□
は直流定電圧■ＤＤを抵抗（４３）及び回転数設定抵抗
（４４）で分割した電圧Ｖ、を基準にしてオペアンプ（
４７）で増巾されるため、コンデンサ（４８）の電圧Ｖ
えは交流モータ（２）の回転数が回転数設定抵抗（４４
）による設定回転数より高いときは高くなり、逆に交流
モータ（ｉ）の回転数が設定回転数より低いときは低く
、なる。そして、比較器（５０）には第２図（ト）に示
すように、コンデンサ（４８）の電圧Ｖ８と三角波発生
回路（２１）の出力電圧■。とが入力されるので、比較
器（５０）の出力ｖＬは第２図（チ）のようになり、交
流モータ（２）の回転数が設定回転数になるように、交
流モータの印加電圧■１の位相制御が行われる（第２図
（す）参照）。

交流電源（１）の電圧が増減した場合、回転数制御回路
（４２）は次のように交流モータ（２）に印加する電圧
の導通角を制御する。すなわち、交流電源（１）の電圧
が高くなると、直列抵抗回路（４９）の両端電圧が上昇
し、コンデンサ（４８）の電圧■８が高められるため、
第３図に示すように、交流モータ（２）の印加電圧■う
の導通角が小さくなり、電源電圧の上昇に伴うモータ回
転数の増加が抑制される。逆に、交流電源（１）の電圧
が低ぐなると、直列抵抗回路（４９）の両端電圧が低下
し、コンデンサ（４８）の電圧ｖＫが低められるため、
第４図に示すように、交流モータ（２）の印加電圧Ｖつ
の導通角が大きくなり、電源電圧の低下に伴うモータ回
転数の減少が抑制される。

（ト）発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、交流電源
の電圧変動に伴うモータ回転数の変化を極力小さくでき
、しかも、電源電圧補償をモータ回転数に拘りなく出力
側の回転数制御回路で行うものであるから、応答性に優
れ、安定した回転数制御が期待できるなど、極めて有用
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す交流モータの制御装
置の電気回路図、第２図は第１図の制御装置の各部の電
圧波形説明図、第３図は電源電圧が上昇した際の要部の
電圧波形説明図、第４図は電源電圧が低下した際の要部
の電圧波形説明図である。 （１）・・・交流電源、　　（２）・・・交流モータ、
（１５）・・・ゼロクロス検知回路、　　（２１）・・
・三角波発生回路、　　（２７）・・・ホールＩＣ（パ
ルス発生手段）、（２８）・・・周波数／電圧変換回路
、　　（４２）・・・回転数制御回路、　　（４９）・
・・直列抵抗回路（出力調整手段）。 −一シ叶ｒ− 第３１！Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流モータの回転数に応じた繰返しパルスを発生
   するパルス発生手段と、このパルス発生手段の出力する
   パルスの周波数に応じた電圧信号を発生する周波数／電
   圧変換回路と、交流モータの電源のゼロクロスを検知す
   るゼロクロス検知回路と、このゼロクロス検知回路の出
   力と同期した三角波を発生する三角波発生回路と、周波
   数／電圧変換回路の出力する電圧信号と三角波発生回路
   の出力する三角波とを入力し、これらの入力に基いて交
   流モータに印加する交流電源の導通角を増減する回転数
   制御回路とを備え、回転数制御回路には交流モータの電
   源電圧の変動に応じて導通角を補正する出力調整手段が
   設けられていることを特徴とする交流モータの制御装置
   。