JPH04248315A - モータ駆動システム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータへの過電流に対
する保護手段を有するモータ駆動システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ駆動システムは、異常時に
過大な電流がモータ駆動用ドライバ回路に流れた時、そ
の電流による温度上昇を熱保護回路が反応し、駆動動作
を中止させるようになっていた。また、モータ駆動用ド
ライバ回路の発熱による温度上昇は、駆動電流に対して
余裕のある回路では少なく、電流容量に余裕の少ない回
路では大きくなることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異常電
流に対して電流容量に余裕のあるモータ駆動用ドライバ
回路を使用しているモータ駆動システムにおいて、モー
タの異常時にモータの抵抗がショート状態（０Ω）にな
り、異常電流がシステム内に流れた場合、異常発生から
の温度上昇スピードが遅いので、熱保護によりシステム
が停止するまでに時間が掛り過ぎてしまうことがあった
。

【０００４】他方、電流容量の大きなモータ駆動用ドラ
イバ回路を使用した場合、熱保護が働く温度まで温度上
昇が行われず、モータが破壊され、他の回路に悪影響が
及ぼされ、安全上の問題もあった。

【０００５】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、モータに過電流が流れた場合、熱保護が働くまで
の時間を短縮することができるモータ駆動システムを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、モータ駆動手段と、該モータ駆動手
段に流れる過電流による熱により作動する保護手段とを
有するモータ駆動システムにおいて、前記モータ駆動手
段は保護手段と熱結合させた抵抗を介して駆動電流を流
すようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明では、過電流により抵抗が発熱し、該抵
抗の熱により保護手段が短時間で作動する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示す。図中、１
はシステムの駆動制御を行うＣＰＵで、信号線１ａに５
ＶのＨＩＧＨ出力が出力され、信号線１ｂに５ＶのＬＯ
Ｗ出力が出力された場合、モータ３は正転する。２はモ
ータ駆動回路であり、２ａは駆動回路用熱保護回路、２
ｂは保護回路内の熱検出センサである。３はシステムの
制御対象であるＤＣモータである。４は駆動用電流を設
定する電流制御抵抗で、熱検出センサ２ｂから微小距離
ｌだけ離れた位置に配置／実装されている。５は電源で
ある。

【００１０】上記構成において、ＣＰＵ１から信号線１
ａにＨＩＧＨ信号が、信号線１ｂにＨＩＧＨ信号が出力
されると、モータ３は正転する。駆動電流は電源５によ
り供給され、電流制限用抵抗４により、適正な電流値に
抑えられ、モータ３を動かす。この電流値は、電源５の
電圧をＶＮ　［ｖ］、抵抗４の抵抗値をＲ［Ω］、モー
タ３の抵抗値をＲＭ　［Ω］とすると、ＶＮ　／（Ｒ＋
ＲＭ　）［Ａ］で近似される。図２に示すように、この
ときのモータ駆動回路２の温度はＴ１［℃］であり、抵
抗４の発熱量ＨＲを加えた熱検出センサ２ｂでの温度は
Ｔ２［℃］である。

【００１１】今、時間ｔａでモータ３の異常により、モ
ータ３の抵抗値が０［Ω］、すなわち、ショート状態に
なると、システムにはＶＮ　／Ｒ［＞ＶＮ　／（Ｒ＋Ｒ
Ｎ　）］の過大電流が流れ、抵抗４、駆動回路２は通常
動作時より多く発熱する。そして、保護回路の熱検出セ
ンサ２ｂにより、駆動回路２本体の発熱量ＨＩＣと隣接
する抵抗４の発熱量ＨＲ　を加えた発熱量ＨＲ　＋ＨＩ
Ｃが検出され、時間ｅを経過した時、温度ＴＯＦＦ　が
検出された場合、熱保護回路２ａが作動し、モータ駆動
回路２の動作が停止される。

【００１２】同条件で抵抗４の発熱をセンサ２ｂが検出
できない場所に抵抗４を実装した場合の温度−時間の関
係を図２（ｂ）に示す。

【００１３】図２（ａ）と図２（ｂ）を比較してわかる
ように、上記方法によると、モータのショート時に例え
ばモータ駆動回路２の電流容量が大きく、駆動回路単独
の発熱量だけでは熱保護が作動しない場合等、外部抵抗
の発熱を利用することによりシステムの停止を図ること
ができる。（図２（ａ）−図２（ｂ）の■参照）また、
モータ駆動回路２の発熱による温度上昇率が低く熱保護
動作温度に達するまでの時間が長く掛り過ぎる場合にも
、その時間を短縮できる。（図２（ａ）−図２（ｂ）の
■参照）本実施例は、上記のように構成したので、（１
）駆動回路の保護に加えモータの保護手段としても、保
護回路が使え、（２）異常発生時から、通常に比べて短
時間で熱保護を作動させることが出来るためシステム全
体の熱保護と、熱に対する安全性を高める効果がある。

【００１４】他の実施例 図３は本発明の他の実施例を示す。本実施例は一実施例
との比較でいえば、駆動回路用熱保護回路２ａの作動方
法が相違する。すなわち、一実施例では、抵抗４の熱に
より作動させるようにしたが、本実施例では、駆動部に
供給する電流の調整用抵抗４ａ，４ｂにより作動させる
ようにした。

【００１５】抵抗４ａ，４ｂは駆動回路用熱保護回路２
ａと熱結合されており、それぞれ抵抗値Ｒ１と抵抗値Ｒ
２（＞Ｒ１）の抵抗が直列に接続され、抵抗４ａを構成
する抵抗値Ｒ１の抵抗と、抵抗４ｂを構成する抵抗値Ｒ
２の抵抗が熱検出センサ２ｂに隣接させて配置されてい
る。また、抵抗４ａ，４ｂのいずれか一方がＣＰＵ１に
より選択されている。

【００１６】上記の構成で、まず、図４（ａ）に示す動
作パターンＡでシステムが駆動される場合、ＣＰＵ１に
より抵抗４ａ，４ｂのうち抵抗４ａが選択され、電流制
限用抵抗として使用される。この場合、モータ３に流れ
る電流値は、電源電圧をＶＮ［ｖ］、モータ３の抵抗値
をＲＭ　［Ω］とすると、おおよそＶＮ　／（Ｒ１＋Ｒ
２＋ＲＭ）［Ａ］で表わされる。

【００１７】時間ｔａでモータ３の異常によりモータ３
の抵抗値が０［Ω］、すなわち、ショート状態になると
、図５（ａ）に示すように、システムにはおおよそＶＮ
　／（Ｒ１＋Ｒ２）（＞ＶＮ　／Ｒ１＋Ｒ２））の過大
電流が流れる。この過大電流により抵抗４ａ、駆動回路
２は異常発熱し、時間ｅ１だけ経過した後、温度ＴＯＦ
Ｆ　を越え、熱保護回路２ａが作動してシステムが停止
する。 この時、熱検出センサ２ｂは駆動回路の発熱量ＨＩＣＡ
と抵抗４ａ中のＲ１の発熱量ＨＲ１の合計ＨＩＣＡ＋Ｈ
Ｒ１を検出することになる。

【００１８】次に、動作パターンＢの場合、ＣＰＵ１に
より抵抗４ｂが選択され、動作が行われる。正常時／異
常時共にモータに流れる電流値は、パターンＡと同じで
あるが、パターンＢはパターンＡに比べて正常動作時の
駆動回路の発熱が少ないため（ＨＩＣＡ＞ＨＩＣＢ）、
パターンＡと同じ抵抗、すなわち、抵抗値Ｒ１の抵抗の
発熱量を使った場合、熱検出センサ２ｂが熱保護作動温
度ＴＯＦＦ　に到達するまでの時間がｅ１より長くなっ
てしまう。しかし、図４（ｂ）に示すパターンＢでは、
抵抗４ｂを選択するため、Ｒ１＜Ｒ２の関係にある抵抗
値Ｒ２の抵抗の発熱量ＨＲ２を熱検出センサ２ｂは検出
し、駆動回路の発熱量ＨＩＣＢの少ない分を補うことが
でき、温度ＴＯＦＦ　に到達するまでの時間ｅ２は時間
ｅ１と等しくなる（図５（ｂ）参照）。

【００１９】このように、モータの異常（モータ抵抗の
ショート）時に熱保護回路が作動するまでの時間が、パ
ターンにより異なる場合、電流制限用抵抗を切換えるこ
とができるので、熱検出センサ２ｂの時間当りの発熱量
を等しくでき、作動時間を等しく（早く）できるという
効果がある。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記のように構成したので、モータに過電流が流れた場
合、熱保護が働くまでの時間を短縮することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例を示す回路図である。

【図２】一実施例における駆動回路２と抵抗４の温度の
一例を示す図である。

【図３】本発明他の実施例を示す回路図である。

【図４】他の実施例での動作パターンを示す図である。

【図５】他の実施例における駆動回路２と抵抗４ａ，４
ｂの温度の一例を示す図である。

【符号の説明】

１　　ＣＰＵ ２　　モータ駆動回路 ２ａ　　熱保護回路 ２ｂ　　熱検出センサ ３　　ＤＣモータ ４　　電流制限抵抗 ５　　電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータ駆動手段と、該モータ駆動手段
   に流れる過電流による熱により作動する保護手段とを有
   するモータ駆動システムにおいて、前記モータ駆動手段
   は保護手段と熱結合させた抵抗を介して駆動電流を流す
   ようにしたことを特徴とするモータ駆動システム。