JPH0729709Y2 - 基準入力優先判別回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は基準入力源の一つである可変抵抗器の接続の有
無を判別する基準入力優先判別回路に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来可変抵抗器や、段階的電圧や外部センサの出力を基
準入力源として複数接続することができる制御装置があ
る。

しかしながら従来の制御装置ではいずれの基準入力源が
接続されているかを判別する手段が無かったので、同時
にそれら基準入力源が接続された場合基準入力値自体が
変化して装置が誤動作する等の問題があった。

またその為制御装置に切換情報を与える切換スイッチを
付設し、切換え情報に基づいてリレー等のスイッチ等を
動作させて接続する基準入力源を切換えていたが、回路
構成が複雑となるという問題があった。

そこで本考案者らは第４図に示すように上記の問題点を
解決した回路を提案した。

第４図の回路は基準入力源たる可変抵抗器VRを接続する
端子として、第1,第2,第３の端子a₁乃至a₃を設け、第１
の端子a₁と回路グランド間には演算増幅器ampにより例
えば5Vの直流電源Vccを降圧安定させた4Vの直流（設定
入力最大基準電圧）を印加し、更に第２の端子a₂と回路
グランド間には直流電源Vccを抵抗R₁R₂と、２個のダイ
オードD₁D₂とで分圧してダイオードD₁D₂による降下電圧
をバイアス電圧（約1.5v）［設定入力最低基準電圧］と
して印加している。

第３の端子a₃は可変抵抗器VRの摺動子端を接続する端子
であって、この第３の端子a₃より可変抵抗器VRで分圧し
た電圧を基準入力として取り込み、抵抗R₃R₄を通じて制
御装置へ送出するようになっている。

一方高抵抗値の抵抗R₅を第３の端子a₃と回路グランドと
の間に接続しており、この抵抗R₅の両端電圧を比較器cp
の比較入力端に印加するようになっている。比較器cpは
基準入力端に抵抗R₆とR₇とで直流電源Vcc電圧を分圧し
て得られた上記バイアス電圧と同値の電圧を基準電圧と
して印加してある。而して可変抵抗器VRを上記３端子a₁
〜a₃に接続して可変抵抗器VRの分圧出力を調整すれば4V
乃至1.5Vの範囲で基準入力電圧が設定できる。

この時比較器cpの比較入力は基準電圧を越えることがな
いから、比較器cpには出力が発生しない。

次に可変抵抗器VRが端子a₁〜a₃に接続されていない時
は、第５図のような回路が構成され、比較入力はバイア
ス電圧より高くはならない。従って比較器cpより出力が
発生することになる。この出力が優先判別出力となるの
である。尚抵抗R₈、コンデンサC₁，C₂、チョークｌ、ダ
イオードD₃〜D₅は外来ノイズ遮断用の回路を構成する。

［考案が解決しようとする課題］ ところで上記従来例回路では第６図に示すように基準優
先判別回路９に誤って第２の端子a₃に可変抵抗器VRの摺
動子端を、第３の端子a₂に可変抵抗器VRの他端を接続し
た場合、第１の端子a₁に接続した可変抵抗器VRの一端と
摺動子との間が抵抗零の状態では演算増幅器ampの出力
電圧（設定入力最大基準電圧）がバイアス電圧（設定入
力最低基準電圧）に短絡されて内部回路に異常を来すと
いう問題があった。

本考案は上述の問題点に鑑みて為されてもので、外部に
接続する可変抵抗器が誤結線されても内部回路の破壊を
防止できる基準入力優先判別回路を提供することを目的
とする。

［課題を解決する手段］ 本考案は複数の基準入力源を接続する端子を持つ制御装
置等の装置に付設し、可変抵抗器の両端を接続する第
１、第２の端子と、可変抵抗器の摺動子端に接続して第
１、第２の端子間に印加される電圧の分圧出力を入力す
る第３の端子を備え、分圧出力を基準入力の一つとして
上記装置に入力させるものであって、上記第２の端子の
回路グランドとの間にバイアス電圧をかけ、このバイア
ス電圧と同値の基準電圧を基準端に印加するとともに上
記第３の端子を比較入力端に接続して比較入力端の電圧
が基準電圧を越えると優先判別出力を発生して上記装置
へ出力する比較器を備えたことを特徴とする基準入力優
先判別回路において、上記第１の端子と回路グランド間
に所定の電圧を印加出力する増幅器の出力端と、上記第
１の端子との間に保護用抵抗を挿入したものである。

［作用］ 而して可変抵抗器が第１、第２の端子間に両端を接続
し、第３の端子に摺動子端を接続すれば比較器から優先
判別出力を発生し、接続装置等の装置ではこの優先判別
出力により可変抵抗器を基準入力源として判定する。

一方可変抵抗器の摺動子端を誤って第２の端子に接続
し、第３の端子に可変抵抗器の一端を接続した場合、第
１の端子と第２の端子との間が抵抗零となって増幅器の
出力がグランド側に短絡される恐れがあるが、本考案で
は増幅器の出力端と第１に端子との間に接続した保護用
抵抗が限流抵抗要素として働いて、過大な電流によって
内部回路が破壊されたり、異常を来したりするのを防止
することができる。

［実施例］ 以下本考案を第１図に示す実施例回路にて説明する。こ
の実施例回路は演算増幅器ampの出力端と第１の端子a₁
との間に保護用抵抗R₁₀を直列挿入した点で第４図従来
例と相違するもので、この保護用抵抗R₁₀によって外付
する可変抵抗器VRを第６図の場合のように誤って結線し
ても過大な電流が内部回路に流れるのを防いで回路破壊
を防止することができるようになっている。また通常の
動作時にあっては演算増幅器ampの電圧出力の変動を抑
制する働きを持つ。

第２図は電動機の制御装置に本考案基準入力優先判別回
路９を用いた場合の回路図を示している。

この回路においてインバータ回路１は制御回路２からの
オン／オフ指令でスイッチング素子Q₁〜Q₆のスイッチン
グを制御して誘導電動機IMの回転を制御するものであ
る。制御回路２は総て１チップのマイクロコンピュータ
（以下CPUと略す）３により管理され運転スイッチSW₄の
信号を受けて予め内蔵RAM3aに記憶した周波数設定デー
タあるいはシーケンサのような外部制御装置８や可変抵
抗器VRのような基準入力源からの周波数設定データに基
づいてオン／オフ指令信号U,V,Wを出力するようになっ
ている。又制御回路２はスイッチSW₁〜SW₃の信号で制御
条件が設定せられ、これら設定条件を表示部LED₁，LED₂
にて表示するとともにEEPROM5に書き込む動作を行い、
更にまた異常時には保護回路６からの異常原因信号を判
別して表示部LED₁，LED₂にて異常表示を行うとともに、
異常内容をEEPROM5に書き込み又同時に主回路の主接点
Ｓを引き外す遮断リレー７に遮断動作させるための異常
信号STを出力するのである。

次に電動機の制御装置の基本的動作について第３図のフ
ローチャートにより説明する。

まず装置の３相交流電源AC投入して電源回路（図示せ
ず）から制御回路２に直流電源Vccを供給すると、CPU3
は内蔵プログラムにより動作を開始し、まず内蔵RAM3a
の記憶内容を一旦クリアして初期化を図る。この初期化
後、EEPROM5に記憶されている前回動作条件や最終異常
内容等のデータを読み込んで内蔵RAM3aに書き込む。

次いでCPU3はモード判定を行い、初期状態であるからモ
ードを“00"と判定する。このとき表示器LED₁は“00"と
表示されている。モードが“00"と判定されると、表示
部LED₂に“000"をドライバー（図示せず）を通じて駆動
表示する。ここでモードとしては回転数の上昇、下り、
PWM制御のV/F比、ブレーキ時間、最高周波数の各設定モ
ードや、異常原因再確認モードがあり、モード設定用の
モードスイッチSW₁を操作することにより順次切替設定
ができるのである。

この初期表示状態（モードナンバーが“00"）に於いて
誘導電動機IMを起動させることができる。

つまり設定条件を変更しなければ前回の設定条件により
インバータ回路１を制御して誘導電動機IMを駆動させる
ことができる。ここでモードスイッチSW₁を操作する
と、CPU3はこのモードスイッチSW₁の操作に基づいて現
在モードナンバー「１」プラスしたモードに進み、この
モードに対応した現在の設定データを内蔵RAM3aから読
み出して表示部LED₂に３桁の数字で表示させ且つ表示部
LED₁にモードナンバーを表示させる。そして現在表示部
LED₂で表示されている設定条件を変更する場合にはデー
タ設定用のデータスイッチSW₂を操作すれば良く、この
場合CPU3は同一モード内の次の設定条件のデータを登録
しているCPU3の内蔵ROMから読み出し、その内容を表示
部LED₂により表示させる。

そしてこの表示内容が所望の設定条件であれば使用者は
記憶スイッチSW₃を操作すればよい。

つまり記憶スイッチSW₃は条件確定のスイッチであっ
て、誤スイッチSW₃が投入されるとCPU3は上記の変更の
為に読み出した所定のモードの設定条件のデータに、内
蔵RAM3a及びEEPROM5に書き込まれている当該モードのデ
ータを書き替える。この書き替えが終了すると、再びモ
ード判定状態となる。

ところで上記データスイッチSW₂の操作により表示させ
た設定条件が所望の条件でなければ、記憶スイッチSW₃
を操作せず、所望の設定条件となるまで繰り返してデー
タスイッチSW₂を操作すれば良い。

また条件変更を止めたい場合には記憶スイッチSW₃を操
作せず、モードスイッチSW₁を操作して次のモードの表
示へ移行させれば良い。又所定モードの設定条件の確認
だけを行う場合には、設定スイッチSW₁の操作を繰り返
すとよく、この場合モードが順次切替わり、その度に表
示部LED₁の表示モードナンバーと、表示部LED₂の設定条
件のデータとが順次着替表示される。また設定データを
初期状態に戻したい場合にはリセットスイッチSW₅を投
入すれば良い。

而して順次各モードの設定条件が、変更又は確認が終了
して、最初のモードナンバーの“00"に戻ると、起動可
能な状態になる。

さてこのモード“00"の状態で運転スイッチSW₄を起動側
に投入すると、CPU3はこの投入を感知して内蔵RAM3aに
書き込まれた制御条件或いは可変抵抗器VRからの周波数
設定信号x₁に基づいてオン／オフ指令信号U,V,Wを出力
する。

ここで制御回路２は本発明基準入力優先判別回路９の優
先判別信号x₂が入力している場合にはたとえ外部制御装
置８が接続されていても、外部制御装置８からの周波数
設定信号y₁を取り込まない。勿論基準入力源か内蔵RAM6
aのデータかを選択するのは動作モードの設定によって
判断する。

さて上記指令信号U,V,Wはインバータ回路１のベースド
ライバー４を介してスイッチング素子Q₁〜Q₆をスイッチ
ングさせて３相誘導電動機IMを駆動させる。この駆動時
の運転周波数はCPU3の制御の下で表示部LED₂により表示
される。

次に誘導電動機IMに過負荷等の異常状態が発生すればこ
の異常状態により検出用抵抗Ｒの両端電圧の上昇が保護
回路６で検出されると保護回路６から異常検出信号が出
力してCPU3に割り込み信号を与える。この割り込みによ
りCPU3は動作モードを異常割り込みルーチンへ飛び、異
常処理動作に移る。

つまり異常割り込みルーチンへ飛んだCPU3はオン／オフ
指令信号U,V,Wの出力を停止し、誘導電動機IMの運転を
停止させるとともに、同時に異常信号STを発生させ、こ
の異常信号STにより電源回路に挿入してある遮断リレー
７の接点Ｓをオフさせて誘導電動機IMへの電源基を停め
る。一方この間に制御回路２のCPU3は保護回路６から一
旦内蔵RAM3aに書き込んである異常データを読み込んだ
異常データをEEPROM5の異常データ書込みアドレスに書
き込むとともに、該異常データに基づいて表示部LED₂に
異常内容を表示させ、この表示をリセット用スイッチSW
₅の操作があるまで維持する。

次いで制御回路２の電源供給も完全に停止されると、装
置全体の動作が完全に停まることになる。

ところで、上記異常表示時にリセットスイッチSW₄を投
入するか或いは装置の動作停止後に再度電源を投入する
と、CPU3は初期状態に設定され、EEPROM5の書き込まれ
ている制御条件のデータ及び異常内容のデータを内蔵RA
M3aに転送させる。この転送時に再起動させると、上記
異常が解消していない場合には保護回路６により異常が
検出されて上述の割り込みが起き、上述の異常割り込み
ルーチンへ飛ぶ分けであるが、モード判定時において、
スイッチSW₁を操作し異常表示モードに設定すると、前
回の動作時に起きた異常内容が表示部LED₂に表示され
る。使用者はこの表示部LED₂の表示により異常原因の再
確認ができることになる。

尚可変抵抗器VRが接続されず、外部接続装置８のデータ
を使用する場合は次のような制御がなされる。つまり外
部制御装置８からは電圧信号による周波数設定信号y
₁と、２ビットのデータからなる加減設定データy₂とが
取り込まれ、また制御回路２からはインバータ回路１で
制御される電動機IMの回転周波数が設定周波数に到達し
たときに到達信号y₃を外部制御装置８へ出力するように
なっている。

而して外部制御装置８を接続してこの外部制御装置８で
運転を行うモードに設定している場合には内蔵RAM3aか
らのデータではなく、外部制御装置８からの周波数設定
信号y₁を取り込む。同時に２ビット構成、つまり４種類
の加減速設定データを取り込み、この加減速設定データ
に基づいて所定の周波数から設定周波数までに至る所要
時間を決めて電動機IMの回転周波数を加減速する。そし
て到達信号y₃が入力すると外部制御装置８は周波数設定
信号y₁と加減速設定データy₂を変えて適宜な加減速度で
次の設定周波数まで回転周波数を上昇もしくは下降させ
るように制御回路２の制御動作を設定することができる
のである。

［考案の効果］ 本考案は上述のように構成した基準入力優先判別回路に
おいて、第１の端子と回路グランド間に所定の電圧を印
加出力する増幅器の出力端と第１の端子との間に保護用
抵抗を挿入したものであるから、可変抵抗器の摺動子端
を誤って第２の端子に接続し、第３の端子に可変抵抗器
の一旦を接続して第１の端子と、第２の端子との間が抵
抗零となる場合が生じても、保護用抵抗が限流抵抗要素
として働いて、過大な電流によって内部回路が破壊され
たり、異常を来すのを防止することができ、しかも保護
用抵抗によって通常時には増幅器の電圧出力の変動を抑
制できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の回路図、第２図は同上を使用
した制御装置の構成図、第３図は同上制御装置の動作説
明用フローチャート、第４図は従来例の回路図、第５図
は同上の動作説明図、第６図は同上の可変抵抗器の誤結
線状態を示す説明図である。 a₁〜a₃は端子、VRは可変抵抗器、cpは比較器、ampは演
算増幅器、R₁₀は保護用抵抗器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の基準入力源を接続する端子を持つ制
   御装置等の装置に付設し、可変抵抗器の両端を接続する
   第１、第２の端子と、可変抵抗器の摺動子端に接続して
   第１、第２の端子間に印加される電圧の分圧出力を入力
   する第３図の端子を備え、分圧出力を基準入力の一つと
   して上記装置に入力させるものであって、上記第２の端
   子と回路グランドとの間にバイアス電圧をかけ、このバ
   イアス電圧と同値の基準電圧を基準端に印加するととも
   に上記第３の端子を比較入力端に接続して比較入力端の
   電圧が基準電圧を越えると優先判別出力を発生して上記
   装置へ出力する比較器を備えたことを特徴とする基準入
   力優先判別回路において、上記第１の端子と回路グラン
   ド間に所定の電圧を印加出力する増幅器の出力端と、上
   記第１の端子との間に保護用抵抗を挿入したこと特徴と
   する基準入力優先判別回路。