JPH0218715Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直流モータのスイツチング法により速
度制御される直流モータを駆動源とした手動操作
ハンドル付駆動装置に関する。

従来、直流モータの直流電源を半導体素子でス
イツチングして速度制御を行い、この直流モータ
の回転出力によりある負荷を駆動するにあたり、
半導体素子のスイツチオフ時にモータのインダク
タンス成分から発生する高い逆起電力による半導
体素子破壊の防止及び直流モータのフライホイー
ル効果を得るため第１図の如くダイオードを直流
モータに並列接続した回路が用いられていた。

しかしこのような場合、直流モータ１の回転速
度を半導体素子２の入力側で負荷に応じてデユー
テイサイクルを変えて制御する際は、ダイオード
３により半導体素子の破壊防止及びフライホイー
ル効果を得ることができるが、かかる直流モータ
を駆動源とした駆動装置の出力側で減速器５を介
しハンドル４によつて手動回転駆動させるとき、
この直流モータへの供給電圧を断としたとして
も、直流モータは発電により、その両端子が前記
ダイオード３により電気的に短絡されその結果、
大きな抵抗トルクを発生し、手動操作が大変困難
となる。このため同図のクラツチ１０により減速
器５から切り離してハンドル４で手動回転させて
負荷を駆動している。

本考案はこのようなクラツチにかえてサイリス
タと抵抗器を用いて、クラツチ切換えを行うこと
なしに、コストの安価な電気回路により、直流モ
ータの出力側で減速器を介しハンドルによつて容
易に手動回転駆動することができるとともに半導
体素子の破壊防止及び良効なフライホイール効果
が得られる直流モータによる駆動装置を提供しよ
うとするものである。

そのために本考案はスイツチング制御により速
度制御される直流モータを駆動源とする駆動装置
において、ダイオードとサイリスタを同方向極性
に直列接続してなる回路を上記直流モータの電機
子に並列に接続しダイオードの陰極に上記直流モ
ータへの供給電圧の正側を接続して上記サイリス
タがターンオン可能となるよう上記供給電圧を分
圧した電圧を上記サイリスタの陰極とゲート間に
加えるようになされた接続回路を有するように構
成したものである。従つて、スイツチング制御に
より直流モータ回路がオンからオフとなつた瞬間
に直流モータの両端に発生する起電力によりサイ
リスタがターンオンし、直列接続されているダイ
イオードに、さらに直流モータの電機子を通つて
サイリスタへと循環電流が流れて、半導体素子の
破壊防止をするとともにフライホイール効果とし
て作動することは勿論、この駆動装置を手動操作
する時は直流モータの供給電圧を断とすればサイ
リスタはターンオンされることはないので手動で
直流モータを駆動しても発電によつて、直流モー
タの両端子はダイオードにより電気的に短絡され
ることがなくなり、直流モータを容易に手動回転
させることができるのである。

以下、本考案の実施例を第２図に基いて説明す
る。なお、第１図と同一符号のものは同一物を示
す。

図において、端子T₁とT₂間に直流電圧が接続
され、端子T₁にはこの直流電圧の正が供給され
てダイオード３の陰極と抵抗６の一端及び直流モ
ータの電機子の一端が接続されてこの接続点をＡ
とする。この電機子の他端はサイリスタ９の陽極
とスイツチング用トランジスタ２のコレクタに接
続され、この接続点をＢとし、前記抵抗６の他端
とダイオード３の陽極間に抵抗７が接続されてお
り、この接続点をＣとする。またサイリスタ９の
ゲートは抵抗６と７との接続点に、陰極はダイオ
ード３の陽極に接続され、この接続点Ｃは抵抗８
を介して端子T₂に接続されている。直流モータ
１の出力は減速器５を介して例えば船舶等のエン
ジンレバーを動かしてエンジンの回転速度及び回
転方向を制御する。なお、このような制御を行な
う場合、通常はモータ自身の回転方向をも切換え
る必要があり、それは例えばＡ点とモータ端子、
及びＢ点とモータ端子間にリレーを入れる事等に
より行なわれているが、ここでは本考案の回路に
直接関係はないので、これらは示していない。ま
た減速器５の出力側にエンジンを手動回転させる
ハンドル４が設けられている。

いま端子T₁に正、T₂に負の直流電圧が供給さ
れているとき、サイリスタ９をターンオンさせる
ためサイリスタ９のゲートに適当な電圧が供給さ
れるように抵抗６，７及び８の値が設定されてい
る。この状態でトランジスタ２のベースに負荷に
応じて変化させたデユーテイサイクルの矩形波信
号を供給し直流電源をスイツチングして直流モー
タの回転速度を制御する。

次に作用を説明する。

いま、端子T₁とT₂間に直流電圧が供給されて
いる状態でトランジスタ２が矩形波信号によりオ
ンとなり、その後オフとなつた瞬間、直流モータ
１の電機子巻線のインダクタンスＬに発生する逆
起電力−Ｌdi／dtによりＢ点の電圧はＡ点の電圧よ り高くなろうとするが、この時サイリスタはター
ンオン可能な状態となつているのでＢ点の電圧が
Ａ点の電圧よりダイオードとサイリスタの順方向
電圧降下だけ高くなつた時サイリスタがターンオ
ンし、Ｂ点の電圧がそれ以上高くなることを防
ぐ。これにより半導体素子の破壊現象を防ぐこと
ができる。もちろんサイリスタ９のターンオンし
た瞬間にＣ点の電位即ちサイリスタの陰極電位は
Ａ点の電位より高くなり、その瞬間サイリスタ９
をターンオンさせるためのゲート電圧の条件は失
なわれるが、サイリスタ９のラツチ特性によりオ
ンしたまま、直流モータ１の電機子のインダクタ
ンスに蓄えられたエネルギーが電流となつてつづ
いてモータ１→サイリスタ９→ダイオード３→モ
ータ１と循環して流れ直流モータ１にトルクを発
生し続け、いわゆるフライホイール効果として作
動する。そして時間経過とともにモータ電機子巻
線の抵抗及び負荷トルクにより電流は減衰し、サ
イリスタ９の保持電流以下となつた時サイリスタ
９はターンオフし再びもとの状態になり抵抗６，
７及び８によつて設定されたサイリスタ９のター
ンオン可能なゲート電圧が与えられトランジスタ
２がオンの後、再びオフとなつた時、サイリスタ
９はターンオンして上述の動作をくり返し、その
都度、電機子巻線のインダクタンスに発生する逆
起電力を吸収するとともに、直流モータに制動を
与え、この制動はスイツチング制御のデユーテイ
サイクルによつて制御されるので、自動的に駆動
装置の速度に応じた望ましいフライホイール効果
を生ずることとなる。

このように本考案によればスイツチング制御に
より速度制御される直流モータを駆動源とする駆
動装置は、スイツチング制御を行う回路の半導体
素子の破壊現象を防止し、かつフライホイール効
果も充分満足し得ることは勿論のこと、この駆動
装置を手動回転させる時は、駆動装置の出力側に
クラツチを介設することなしに供給直流電圧を断
とし出力側のハンドルにより容易に操作すること
ができる。

なお、クラツチを使用しないで本考案の如くサ
イリスタと数個の抵抗よりなる回路を用いるだけ
で極めてコストが安価となり操作上も容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流モータを駆動源とした駆動
装置の構成図、第２図は本考案の一実施例を示す
構成図である。 １……直流モータ、３……ダイオード、４……
ハンドル、５……減速器、６，７，８……抵抗
器、９……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スイツチング制御により速度制御される直流モ
   ータを駆動源とし、かつ手動操作時には直流モー
   タの出力側に設けたハンドルにより負荷を駆動さ
   せる手動操作ハンドルを有する駆動装置におい
   て、 ダイオードとサイリスタを同方向極性に直列接
   続してなる回路を上記直流モータの電機子に並列
   に接続しダイオードの陰極に上記直流モータへの
   供給電圧の正側を接続して上記サイリスタがター
   ンオン可能となるよう上記供給電圧の分圧を上記
   サイリスタの陰極とゲート間に加えるようになさ
   れた接続回路と、上記直流モータへの供給電圧を
   接、断する切換器とを有して、 上記切換器を断として上記ハンドルにより直流
   モータを嵌脱せず容易に手動操作回転駆動し得る
   ようにしたことを特徴とした直流モータを駆動源
   とする駆動装置。