JPH0670575A - 直流ブラシレスモ−タの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が小形化、簡略化され、消費電力を抑制
することができる直流ブラシレスモ−タの制御装置を提
供する 【構成】 交流電源２２からの駆動電力は、変圧器２３
を介してインバ−タ回路２４に入力され、当該インバ−
タ回路２４はモ−タ２５の回転状態を制御する。前記変
圧器２３の一次側の電流が一次電流検出ライン３５を介
して速度制御回路３４で検出される。一方、モ−タ２５
のモ−タ電流は、抵抗３０を介して電圧として速度制御
回路３１で検出される。前記一次電流検出ライン３５か
らの検出電流信号と、速度制御回路３１のフォトカプラ
３３を介する制御信号とに基づいて、スイッチング素子
２９のオン／オフ状態が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例として自動ドアの開
閉駆動などに用いられる直流ブラシレスモ−タの制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来例のモ−タ制御装置１の電
気的構成を示すブロック図である。モ−タ制御装置１
は、交流電源２からの電源電力を変圧する変圧器３を備
える。変圧器３の出力は、インバ−タ回路４を介して直
流電圧に変換され、この直流電圧が直流モ−タ５に駆動
電圧として供給される。変圧器３の出力側にはバッテリ
６が接続されて変圧器３によって充電される。このバッ
テリ６は、交流電源２の停電時などに直流モ−タ５を駆
動し、直流モータ５によって駆動される自動ドアの若干
の開閉を行う。

【０００３】前記変圧器３には、交流電源２からの駆動
電力を変圧してインバ−タ回路４に供給するためのパワ
−トランス７が設けられ、また一次側の電流を検出し
て、検出信号を出力するカレントトランス８が設けられ
る。変圧器３の一次側コイルには、パワ−トランジスタ
などのスイッチング素子９が直列に接続され、スイッチ
ング素子９のオン／オフ制御により、変圧器３からの出
力電圧を調整する。

【０００４】カレントトランス８の検出出力は、カレン
トトランス８の二次側コイルに直列に接続され、かつ相
互に順方向に並列に接続されたダイオ−ド１０，１２
と、ダイオ−ド１２に並列に接続された抵抗１１とを介
して電圧に変換され、速度制御回路１３に出力される。
速度制御回路１３は、前記インバ−タ回路４に接続され
て直流モ−タ５の回転数を電圧レベルとして検出する抵
抗１６からの回転数信号と、前記カレントトランス８と
からの出力との偏差を検出して、別途入力される基準速
度信号に基づき、前記ＰＷＭ回路１４への制御信号を発
生する。

【０００５】速度制御回路１３は、当該偏差を解消する
制御信号をＰＷＭ（パルス幅変調）回路１４に出力す
る。ＰＷＭ回路１４は、パルストランス１５を介して、
制御信号を変圧器３の前記スイッチング素子９に出力
し、スイッチング素子９のオン／オフ制御を行う。スイ
ッチング素子９の前記スイッチング動作で、変圧器３の
出力レベルを変化し、直流モ−タ５の回転速度を制御す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】直流モ−タ５に関する
上記従来技術の制御装置１は、カレントトランス８やパ
ルストランス１５を備えており、制御装置１の構成が大
型化すると共に、消費電力が増大するという課題があ
る。また、構成が大型化する点でコストが増大するとい
う課題を有している。

【０００７】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、構成が小形化、簡略化され、消費電力を抑制するこ
とができる直流ブラシレスモ−タの制御装置を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源から
の駆動電力を、変圧器を介してインバ−タ回路に入力
し、当該インバ−タ回路からの出力で直流ブラシレスモ
−タの回転状態を制御する直流ブラシレスモ−タの制御
装置において、前記変圧器一次側の電流を検出する一次
電流検出手段と、モ−タ電流を検出するモ−タ電流検出
手段と、前記一次電流検出手段とモ−タ電流検出手段と
からの出力に基づいて、変圧器一次側の通電状態を制御
する通電制御手段とを含むことを特徴とする直流ブラシ
レスモ−タの制御装置である。

【０００９】

【作用】本発明に従う制御装置は、交流電源からの駆動
電力を、変圧器を介してインバ−タ回路に入力し、当該
インバ−タ回路からの出力で直流ブラシレスモ−タの回
転状態を制御する。このとき、前記変圧器の一次側の電
流が一次電流検出手段で検出される。一方、直流ブラシ
レスモ−タのモ−タ電流は、モ−タ電流検出手段で検出
される。前記一次電流検出手段とモ−タ電流検出手段と
からの各出力に基づいて、通電制御手段が変圧器の一次
側の通電状態を制御する。

【００１０】したがって、変圧器の二次側の電流を検出
するカレントトランスや、変圧器一次側の通電状態をパ
ルス幅制御するためのパルストランスなどを用いる必要
が解消され、構成の小形化簡略化、および消費電力の抑
制を図ることができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の直流ブラシレス
モ−タのモ−タ制御装置２１の電気的構成を示すブロッ
ク図である。モ−タ制御装置２１は、交流電源２２から
の電源電力を変圧する変圧器２３を備える。変圧器２３
の出力は、インバ−タ回路２４を介して直流電圧に変換
され、この直流電圧が直流モ−タ２５に駆動電圧として
供給される。変圧器２３の出力側にはバッテリ２６が接
続されて、変圧器２３によって充電される。このバッテ
リ２６は、交流電源２２の停電時などに直流モ−タ２５
を駆動し、直流モータ２５によって駆動される自動ドア
の若干の開閉を行う。

【００１２】前記変圧器２３には、交流電源２２からの
駆動電力を変圧してインバ−タ回路２４に供給するため
の一次ライン２７および二次ライン２８が備えられる。
一次ライン２７には、パワ−トランジスタなどのスイッ
チング素子２９が直列に接続され、スイッチング素子２
９の後述するようなオン／オフ制御により、変圧器２３
からの出力電圧が調整される。

【００１３】前記インバ−タ回路２４には、直流モ−タ
２５に供給される駆動電力の電流が流される抵抗３０が
接続される。抵抗３０からは、直流モ−タ２５の回転数
に対応する回転数信号が電圧レベルで速度制御回路３１
に出力される。速度制御回路３１は、集積回路素子とし
て実現され、変圧器２３に関して二次側のスイッチング
回路である。速度制御回路３１には、直流モ−タ２５の
基準回転数に対応する基準電圧が、基準電圧発生回路３
２から入力される。この基準電圧発生回路３２は、直流
モ−タ２５が用いられる自動ドアなどの動作の全体を制
御するマイクロプロセッサなどであってもよく、時々刻
々変化する電圧の場合がある。

【００１４】速度制御回路３１は、前記基準電圧発生回
路３２からの基準電圧と、抵抗３０からの回転数信号と
を比較してこれらの偏差を解消する偏差信号を出力す
る。偏差信号は、フォトカプラ３３に出力される。フォ
トカプラ３３からの信号は、変圧器２３に関して一次側
の速度制御回路３４に出力される。速度制御回路３４
は、前記速度制御回路３１と同一の構成を用いるように
してもよい。速度制御回路３４には、変圧器２３の一次
側ライン２７からの電流検出ライン３５が接続され、変
圧器２３の一次側ライン２７を流れる電流が検出されて
速度制御回路３４に入力される。

【００１５】速度制御回路３４には、直流モ−タ２５の
前記基準回転数に対応する基準電圧が、基準電圧発生回
路３６から入力される。この基準電圧発生回路３６は、
前記マイクロプロセッサなどであってもよい。速度制御
回路３４は、前記基準電圧発生回路３６からの基準電圧
と、フォトカプラ３３からの偏差信号およびと電流検出
ライン３５からの変圧器２３一次ライン２７を流れる電
流とを比較して偏差を、検出し、これらの偏差を解消す
る偏差信号を出力する。偏差信号は、前記スイッチング
素子２９にオン／オフ制御信号として出力され、スイッ
チング素子２９のオン／オフ制御を行う。スイッチング
素子２９の前記スイッチング動作で、変圧器２３の出力
レベルを変化し、直流モ−タ２５の回転速度を制御す
る。

【００１６】図２は前記制御回路２１の構成例を示す回
路図である。交流電源２２からの電源電力は、ノイズフ
ィルタ３７を介して整流平滑回路３８で全波整流されて
平滑化される。整流平滑回路３８の出力が変圧器２３に
入力される。インバ−タ回路２４の出力は、振分回路３
９で、直流３相モ−タ２５に時間順次的に振分けられて
供給される。また、インバ−タ回路２４および速度制御
回路３１には、直流３相モ−タ２５が用いられる自動ド
アの動作を全体として制御するマイクロプロセッサなど
の制御装置４０からの、クロック信号や正転／逆転制御
信号などの各種制御信号が入力される。また、インバ−
タ回路２４には、前記直流３相モ−タ２５に設けられ、
回転数に対応する信号を検出するホ−ル素子４１からの
信号が入力される。

【００１７】前記ノイズフィルタ３７の出力側には、他
のトランス４４が設けられ、その二次側には２つの整流
平滑回路４２，４３が接続され、本実施例の制御装置２
１に備えられる前記各種駆動回路素子に駆動電圧を供給
する。

【００１８】上述した本実施例の制御装置２１の動作を
図１および図２を参照して、以下に説明する。直流３相
モ−タ（以下、モ−タと略す）２５の通常の動作におけ
る負荷の変動などの際には、前記抵抗３０からの回転数
信号を速度制御回路３１が検出する。この回転数信号と
前記基準電圧とに基づいて、これらの偏差が検出され
る。さらに当該偏差を解消する制御信号が生成され、前
記フォトカプラ３３を介して一次側の速度制御回路３４
に出力される。速度制御回路３４では、当該制御信号に
基づいてスイッチング素子２９のオン／オフ状態、例と
してスイッチング素子２９のオンデュ−ティを変化す
る。これにより、変圧器２３から出力される二次側駆動
電力が変化し、インバ−タ回路２４によってモ−タ２５
への印加電圧が変化され、モ−タ２５の回転数を前記基
準電圧に対応する基準回転数に一致するような制御が行
われる。

【００１９】一方、モ−タ２５の運転時における急激な
過負荷などの異常時には、当該過負荷に対応する変圧器
２３の一次側電流の急激な増大が、電流検出ライン３５
を介して速度制御回路３４で検出される。速度制御回路
３４は、検出された電流信号と基準電圧発生回路３６か
らの基準電圧とに基づいて、スイッチング素子２９のオ
ンデュ−ティを急速に減少するなどの制御を行い、イン
バ−タ回路２４やモ−タ２５の保護を行う。

【００２０】このようにして、本実施例の制御装置２１
では、モ−タ２５の回転速度の制御や過負荷時の保護を
実現することができる。また、このような制御動作を実
現するに際して、上記従来技術におけるカレントトラン
ス８やパルストランス１５を備える必要が解消され、制
御装置２１の構成を小形化することができると共に、消
費電力を抑制することができる。また、構成を小形化で
き消費電力を抑制できる点で、コストを抑制することが
できる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、交流電源
からの駆動電力が、変圧器を介してインバ−タ回路に入
力され、当該インバ−タ回路からの出力で直流ブラシレ
スモ−タの回転状態を制御する。このとき、前記変圧器
の一次側の電流が一次電流検出手段で検出される。一
方、直流ブラシレスモ−タのモ−タ電流は、モ−タ電流
検出手段で検出される。前記一次電流検出手段とモ−タ
電流検出手段とからの各出力に基づいて、通電制御手段
が変圧器の一次側の通電状態を制御する。

【００２２】したがって、変圧器の二次側の電流を検出
するカレントトランスや、変圧器一次側の通電状態をパ
ルス幅制御するためのパルストランスなどを用いる必要
が解消され、構成の小形化簡略化、および消費電力の抑
制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のモ−タ２５の制御装置２１
のブロック図である。

【図２】制御装置２１の構成例を示す回路図である。

【図３】従来のモ−タ５の制御装置１のブロック図であ
る。

【符号の説明】

２１ モ−タ制御装置 ２２ 交流電源 ２３ 変圧器 ２４ インバ−タ回路 ２５ 直流ブラシレスモ−タ ２９ スイッチング素子 ３１，３４ 速度制御回路 ３３ フォトカプラ ３５ 電流検出ライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源からの駆動電力を、変圧器を介し
   てインバ−タ回路に入力し、当該インバ−タ回路からの
   出力で直流ブラシレスモ−タの回転状態を制御する直流
   ブラシレスモ−タの制御装置において、 前記変圧器一次側の電流を検出する一次電流検出手段
   と、 モ−タ電流を検出するモ−タ電流検出手段と、 前記一次電流検出手段とモ−タ電流検出手段とからの出
   力に基づいて、変圧器一次側の通電状態を制御する通電
   制御手段とを含むことを特徴とする直流ブラシレスモ−
   タの制御装置。