JPH0243433B2

JPH0243433B2 -

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Publication number: JPH0243433B2
Application number: JP10871182A
Authority: JP
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1990-09-28
Also published as: JPS58224578A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、誘導電動機の起動時の過電流を押
え、一定の範囲の電流で起動させ定常状態に持つ
て行くことができる制御回路に関するものであ
る。

（従来の技術）モータの起動時には、定格電流の数倍もの電流
が流れるので、これを少なくする方法が講じられ
ている。一般的にはＹ―△起動方式が行われてい
るが、この結線の切り換えを電子的に行うことは
困難である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、電子的にかつ自動的に起動時の電流
を一定範囲内に制限するようにした制御回路を提
供することである。

（課題を解決するための手段）本発明は、三相モータIMと、前記三相モータ
の入力回路に接続されインバータを制御するため
のパワートランジスタTR₁〜TR₆と、三角波パル
スと基準電圧とを入力し入力基準電圧の高低に対
応した幅の矩形波パルスを出力しその出力のパル
ス幅で前記パワートランジスタのオン時間を決定
するコンパレータ１５と、前記コンパレータへ入
力する基準電圧を高低に切り換えるスイツチング
回路３５，３７と、前記三相モータへの入力電流
を検出しその電流が予定値以上になつたときに出
力する検出回路２９，３０と、前記検出回路の出
力で動作し前記スイツチング回路を基準電圧の高
いものを前記コンパレータへの入力基準電圧に切
り換える切換回路３２，３３，３４，３６とから
なることを特徴とするものである。

（実施例）実施例は６個のトランジスタTR₁〜TR₆によつ
て三相モータIMの回転速度を制御するものであ
る。

各トランジスタのベース端子１〜６は、各々ベ
ース駆動回路７〜１２に接続されている。周波数
発生器１３は計数器１４へ入力する矩形波パルス
と、コンパレータ１５のプラス入力へ入力する三
角波パルスとを出力するものであつて、可変抵抗
１６によつて与えられる入力電圧によつて周波数
を変えることができるようになつている。

前記計数器１４は矩形波パルスを入力し、この
パルス６個分の幅のパルスを出力するもので、出
力端子が３個あり、１４ａ，１４ｂ，１４ｃの順
に各々の端子に出力パルスが現われる。この出力
パルスがインバータ１７，１８，１９を介して反
転されて前記ベース駆動回路７，８，９に入力さ
れる。その波形を示したのが第２図イ、ロ、ハで
ある。

一方、トランジスタTR₄，TR₅，TR₆のベース
駆動回路１０，１１，１２へはアンドゲート２
０，２１，２２から入力される。このアンドゲー
ト２０，２１，２２へは前記計数器１４、前記コ
ンパレータ１５及び後述の保護回路２３からの出
力が入力される。前記保護回路２３は三相モータ
IMへ過電流が流れるのを防止するためのもので
あり、三相負荷電流のＲ相、Ｔ相から変流器２
４，２４を用いて負荷電流の変流値取り出し、整
流器２５によつて整流する。又、発光ダイオード
２６とフオトトランジスタ２７とがフオトカプラ
を構成しており、前記発光ダイオード２６が可変
抵抗器２８を介して前記整流器２５の出力に接続
されている。

すなわち、負荷電流によつて整流器２５の出力
電圧を変え、その値が一定値以上に達すると発光
ダイオード２６を点灯させ、フオトトランジスタ
２７をオンとさせるようになつている。このフオ
トトランジスタ２７のコレクタが前記アンドゲー
ト２０，２１，２２の入力に接続され、常時各ゲ
ートを開いておき、過電流により発光ダイオード
２６が点灯したときに各ゲートを閉じるようにな
つている。

三相モータIMへの入力線Ｒ相、Ｔ相にはさら
に変流器２９，２９が取り付けられ、前記と同様
に整流器３０、可変抵抗器３１、発光ダイオード
３２、フオトトランジスタ３３の回路が接続され
ている。この回路は起動時の突入電流を押えるた
めのものであつて、起動電流が一定値以上になる
と発光ダイオード３２が点灯し、フオトトランジ
スタ３３をオンとさせるようになつている。フオ
トトランジスタ３３のコレクタはインバータ３４
を介してスイツチング素子としてのトランジスタ
３５のベース及び前記インバータ３４とさらに次
のインバータ３６を介してスイツチング素子とし
てのトランジスタ３７のベースに接続されてい
る。

これにより、フオトトランジスタ３３がオフの
ときにはトランジスタ３７がオン、トランジスタ
３５がオフで、フオトトランジスタ３３がオンと
なつたときには逆にトランジスタ３７がオフ、ト
ランジスタ３５がオンとなるようになつている。
このトランジスタ３５，３７は前述コンパレータ
１５のマイナス端子に加える基準電圧を切り換え
るためのものである。

前記トランジスタ３７は可変抵抗３８によつて
定まる基準電圧Ａを又、前記トランジスタ３５は
可変抵抗３９によつて定まる基準電圧Ｂを各々前
記コンパレータ１５のマイナス入力に加える。

前記したように、前記コンパレータ１５のプラ
ス入力には三角波パルスが入力される。従つてコ
ンパレータ１５からはマイナス入力に与えられる
基準電圧によつて幅が変わるパルスが出力され
る。その関係を示したのが第３図である。コンパ
レータに入力される三角波パルスがイである。基
準電圧Ａが加えられると、基準電圧と三角波パル
スとの交点で立ち上り、立ち下るパルスが出力さ
れるので、幅の広いt₁、ロで示されるパルスが出
力され、基準電圧Ｂが加えられると幅の狭いt₂、
ハで示されるパルスが出力される。

このロ、ハに示されるパルスの幅t₁，t₂も可変
抵抗３８，３９によつて若干変化するものである
ことはいうまでもない。この出力パルスがアンド
ゲート２０，２１，２２に加えられる。従つて、
端子４，５，６には第２図ニ、ホ、ヘで示される
パルスが加えられる。

次に実施例の作用について説明する。図示しな
い制御回路の電源スイツチをオンとし、制御回路
を動作可能とした後三相交流の主ブレーカをオン
とさせる。図示しない整流回路によつて整流した
直流がトランジスタTR₁〜TR₆の回路に加えられ
る。

制御回路がオンになると、まず、周波数発生器
が動作し、矩形波パルスを計数器１４に、三角波
パルスをコンパレータ１５のプラス入力に加え
る。この矩形波パルスと三角波パルスとは各々１
個１個のパルスが対応するものである。矩形波パ
ルスの最初の６個の間、計数器１４の出力端子１
４ａにパルスが発生し、アンドゲート２０に入力
するとともに、インバータ１７を介してベース駆
動回路７へ入力される。このため端子１にはこの
間、電圧が加わらず端子２，３に電圧が加えられ
る。又、この間、フオトトランジスタ２７がオフ
であるので、アンドゲート２０，２１，２２は開
いている。同様にフオトトランジスタ３３もオフ
であるので、コンパレータ１５のマイナス入力に
は基準電圧Ａが入力され、幅広のパルスが出力さ
れ、計数器１４からの出力で開いているアンドゲ
ート２０を介してベース駆動回路１０を動作さ
せ、端子４に第２図ロで示すパルス６個分出力を
する。

従つて、トランジスタTR₂，TR₃がオンの状態
において、トランジスタTR₄が第２図ロのパルス
に応答してオンとなりモータIMに電流を供給す
る。周波数発生器１３からのパルスが７個目から
は計数器１４の出力は端子１４ｂに現われ、前記
と同様にアンドゲート２１によつてパルスがトラ
ンジスタTR₅に加えられ、トランジスタTR₁，
TR₃とパルスによつてオン・オフするトランジス
タTR₅によりモータIMにパルス状の電流が流れ
る。次にはトランジスタTR₁，TR₂とトランジス
タTR₆とによつて電流が流れる。

すなわち、トランジスタTR₁〜TR₆には第２図
に示すベース波形で駆動され、モータIMには近
似正弦波交流が供給される。可変抵抗１６によつ
て与えられる電圧によつて周波数を変え、かつ、
可変抵抗１６によつて基準電圧Ａを変化させてパ
ルス幅を変えることによつて電圧を変化させ、端
子電圧／周波数＝一定として速度制御を行う。

三相モータIMの起動時に必要以上の電流が流
れると、交流器２９，２９によつて検出し、整流
して得られる直流電圧が高くなり発光ダイオード
３２を点灯させる。従つて、フオトトランジスタ
３３がオンとなつて出力を「０」とし、トランジ
スタ３７をオフとしてトランジスタ３５をオンと
する。その結果コンパレータ１５のマイナス入力
には基準電圧Ｂが入力され、幅の狭いパルスがア
ンドゲート２０，２１，２２を介してベース駆動
回路１０，１１，１２に加えられ、トランジスタ
TR₄，TR₅，TR₆のオン時間を短かくして負荷に
加わる電流を押える。かくして三相モータIMに
加わる電流が減少すると再びフオトトランジスタ
３３はオフとなりコンパレータ１５に基準電圧Ａ
電圧が入力される。このようにして、トランジス
タ３５，３７を交互に近り換えることによつて起
動時の電流を押え、定格値以上の電流が流れない
ようになつている。

起動時が終り、定常状態になれば発光ダイオー
ド３２が点灯することはなく、従つて、基準電圧
Ａによつて発生するパルスに対応してトランジス
タTR₄，TR₅，TR₆が駆動される。

この定常運転時に何らかの原因により三相モー
タIMに流れる電流が増大すると、変流器２４，
２４によつて検出され整流器２５によつて得られ
る直流電圧が上昇し、発光ダイオード２６が点灯
する。従つて、フオトトランジスタ２７がオンと
なりアンドゲート２０，２１，２２を閉じ、ベー
ス駆動回路１０，１１，１２への電圧供給を遮断
する。結局トランジスタTR₄，TR₅，TR₆がオン
となることがないので、三相モータIMには電流
が供給されず、停止する。

実施例においては、発光ダイオード２６とフオ
トトランジスタ２７の回路によつてアンドゲート
２０，２１，２２のゲートを閉じて三相モータ
IMへの電流を遮断したが、フオトトランジスタ
２７のオン動作によつてリレー等を動作させ、交
流入力を直接遮断するようにしてもよい。

（発明の効果）本発明は、電流値を検出し過電流になつた際に
スイツチング素子としてのトランジスタを切り換
え、コンパレータへの入力を自動的にコンパレー
タの出力パルス幅が小さくなるようにしているの
で、三相モータを駆動するためのインバータを構
成するトランジスタがオンとなつている時間を狭
くし、その結果としてモータへの入力電流を自動
的に少なくすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路図、第２図はインバータ
のトランジスタを駆動する各ベース駆動回路の出
力波形、第３図はコンパレータの入力と出力の関
係を示す波形図。１〜６……ベース端子（トランジスタ）、７〜
１２……ベース駆動回路、１３……周波数発生
器、１４……計数器、１５……コンパレータ、１
６……可変抵抗、１７，１８，１９……インバー
タ、２０，２１，２２……アンドゲート、２３…
…保護回路、２４……変流器、２５……整流器、
２６……発光ダイオード、２７……フオトトラン
ジスタ、２８……可変抵抗器、２９，２９……変
流器、３０……整流器、３１……可変抵抗器、３
２……発光ダイオード、３３……フオトトランジ
スタ、３４，３６……インバータ、３５，３７…
…トランジスタ、３８，３９……可変抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

１三相モータIMと、前記三相モータの入力回
路に接続されインバータ制御をするためのパワー
トランジスタTR₁〜TR₆と、三角波パルスと基準
電圧とを入力し入力基準電圧の高低に対応した幅
の矩形波パルスを出力しその出力のパルス幅で前
記パワートランジスタのオン時間を決定するコン
パレータ１５と、前記コンパレータへ入力する基
準電圧を高低に切り換えるスイツチング回路３
５，３７と、前記三相モータへの入力電流を検出
しその電流が予定値以上になつたときに出力する
検出回路２９，３０と、前記検出回路の出力で動
作し前記スイツチング回路を基準電圧の高いもの
を前記コンパレータへの入力基準電圧に切り換え
る切換回路３２，３３，３４，３６とからなるこ
とを特徴とする三相モータの起動時の制御回路。