JPH0670576A - 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。変圧器
２２一次側の入力電圧が一次電圧検出回路４７で検出さ
れる。また、モ−タ２５の回転数に対応したモ−タ電流
が、速度制御回路３１で検出される。一次電圧検出回路
４７が、交流電源２２からの駆動電力の停止状態を検出
すると、ＡＮＤ回路４６を介する速度制御回路３１から
の出力に基づいて、インバ−タ回路２４の出力状態が制
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−タ回路に入力す
ると共に、直流電源からの駆動電力を前記インバ−タ回
路に入力して、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入力電圧
を検出する一次電圧検出手段と、モ−タ電流を検出する
モ−タ電流検出手段と、前記一次電圧検出手段が前記交
流電源からの駆動電力の停止状態を検出したときに、モ
−タ電流検出手段からの出力に基づいて、インバ−タ回
路と変圧器一次側の通電状態と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−タ回路に入力して直流
ブラシレスモ−タを制御すると共に、直流電源からの駆
動電力を前記インバ−タ回路に入力して、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、前記変圧器一次側の入力電圧が一
次電圧検出手段で検出される。また、モ−タの回転数に
対応したモ−タ電流がモ−タ電流検出手段で検出され
る。一次電圧検出手段が、交流電源からの駆動電力の停
止状態を検出すると、通電制御手段が、モ−タ電流検出
手段からの出力に基づいてインバ−タ回路の出力状態を
制御する。一方、通電制御手段は、変圧器一次側の通電
状態をも制御する。これにより、直流ブラシレスモ−タ
の加減速を行う制御を、小型化簡略化した制御装置によ
り実現することができる。

【００１０】

【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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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、前記インバ−タ回路２４に出力される
と共に、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。前記速度制御回路３１は、前記偏差信号をバッフ
ァ４５を介してフォトカプラ３３に出力する。また、当
該偏差信号はＡＮＤ回路４６の一方入力端子に入力され
る。整流平滑化回路４３には、整流平滑化回路４３から
出力される二次電圧が例として１００Ｖなどの予め定め
る所定電圧であるかどうかを検出する二次電圧検出回路
４７が接続され、二次電圧検出回路４７の検出出力は、
ＡＮＤ回路４６の他方入力端子に入力される。二次電圧
検出回路４７は、交流電源２２が停電するなどして前記
変圧器２３の二次電圧が降下するとこれを検出し、ＡＮ
Ｄ回路４６にハイレベルの信号を出力して、ＡＮＤ回路
４６を導通する。二次電圧検出回路４７が正常な二次電
圧を検出している場合、ＡＮＤ回路４６にはロ−レベル
の信号が出力され、ＡＮＤ回路４６は遮断される。

【００１７】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。交流電源
２２から所定の電源電力が供給されている場合には、前
述したようにＡＮＤ回路４６は遮断され、直流３相モ−
タ（以下、モ−タと略す）２５は、速度制御回路３４の
制御によるスイッチング素子２９のオン／オフ動作によ
って、加減速などの通常の動作を行うことができる。

【００１８】一方、交流電源２２が停電するなどして、
変圧器２３の二次電圧が降下すると、二次電圧検出回路
４７の動作により、ＡＮＤ回路４６が導通し、インバ−
タ回路２４は直流電源２６からの駆動電力に基づいて、
速度制御回路３１の制御によるモ−タ２５のＰＷＭ制御
を行う。

【００１９】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、交流電源２２からの駆動電力の供給の
有無に関わらず、モ−タ２５の制御を行うことができ
る。しかもその制御を行う更生において、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。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、交流電源
からの駆動電力を、変圧器を介してインバ−タ回路に入
力して直流ブラシレスモ−タを制御すると共に、直流電
源からの駆動電力を前記インバ−タ回路に入力して、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、前記変圧器一次側の入
力電圧が一次電圧検出手段で検出される。また、モ−タ
の回転数に対応したモ−タ電流がモ−タ電流検出手段で
検出される。一次電圧検出手段が、交流電源からの駆動
電力の停止状態を検出すると、通電制御手段が、モ−タ
電流検出手段からの出力に基づいてインバ−タ回路の出
力状態を制御する。一方、通電制御手段は、変圧器一次
側の通電状態をも制御する。これにより、直流ブラシレ
スモ−タの加減速を行う制御を、小型化簡略化した制御
装置により実現することができる。

【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 ４６ ＡＮＤ回路 ４７ 電圧検出回路

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−タ回路に入力すると共に、直流電源からの駆
   動電力を前記インバ−タ回路に入力して、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入力電圧を検出する一次電圧検出手
   段と、 モ−タ電流を検出するモ−タ電流検出手段と、 前記一次電圧検出手段が前記交流電源からの駆動電力の
   停止状態を検出したときに、モ−タ電流検出手段からの
   出力に基づいて、インバ−タ回路と変圧器一次側の通電
   状態と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。