JPH07308087A - モータの制動回路 - Google Patents

モータの制動回路

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JPH07308087A
JPH07308087A JP6098827A JP9882794A JPH07308087A JP H07308087 A JPH07308087 A JP H07308087A JP 6098827 A JP6098827 A JP 6098827A JP 9882794 A JP9882794 A JP 9882794A JP H07308087 A JPH07308087 A JP H07308087A
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JP
Japan
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circuit
braking
motor
relay
current limiting
Prior art date
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Pending
Application number
JP6098827A
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English (en)
Inventor
Toshiharu Hosaka
俊春 保坂
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Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を削減させながら適正な制動を行な
うことができ、モータや半導体素子および抵抗などの異
常発熱や焼損を皆無にすることができ、動作の信頼性が
高く、構成も簡単でコストも低廉なモータの制動回路を
提供すること。 【構成】 整流回路と、この整流回路の平滑コンデンサ
4に電源投入時に流れる突入電流を制限するために設け
られた抵抗3とリレー2とにより構成された突入電流制
限回路と、前記整流回路より得られた直流を電源とする
とともにスイッチング素子7およびフライホイールダイ
オード8よりなるブリッジ回路で構成されたインバータ
回路5とを有するモータの制動回路において、前記抵抗
3と前記フライホイールダイオード8と発電制動時に動
作する発電制動用リレー6とで構成された発電制動回路
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種の産業機器の駆動
源として利用されている同期型ACサーボモータ等の制
動動作を制御するモータの制動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ACサーボモータは各種の産業
機器の駆動源として多用されており、また、このACサ
ーボモータの安全性を確保するために異常時に緊急停止
させるために種々の提案がなされている。
【0003】例えば、特開昭64−5387号公報に提
案されているACサーボコントローラは、同公報第1図
に示されているように、モータの発電制動によりモータ
を停止させようとするものであり、主に異常時の緊急停
止手段として用いられることが多い。
【0004】更に説明すると、このACサーボコントロ
ーラにおいては、パワートランジスタとフライホイール
ダイオードとの組合せからなるブリッジ回路を利用した
インバータにより通電制御される同期型ACサーボモー
タの制動回路に、モータの各巻線と前記ブリッジ回路の
入力側との間に、ダイオード、発電制動用抵抗および制
動用スイッチを直列接続し、制動時に前記制動用スイッ
チを閉成することにより、モータにより発電される電流
をモータコイル、前記ダイオード、発電制動用抵抗、下
アーム側のブリッジダイオード、モータコイルの順から
なる閉ループに流すことにより消費させて制動を行なう
ようにしている。
【0005】また、同公報の第2図および第3図には、
前記ACサーボコントローラより以前の従来例が示され
ている。これらの従来例は、モータにより発電される電
流を消費する閉ループを前記ブリッジ回路の完全に外部
に付加して構成されており、前記ACサーボコントロー
ラと同様に動作する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
モータにより発電される電流を消費して制動をかける回
路構成は、前記ACサーボコントローラの公報において
も、3個の追加ダイオード、発電制動用抵抗および制動
用スイッチ等の追加部品が多く、大きな容積を占め、高
価になるという欠点があった。同公報の第2図および第
3図の回路では、更に部品点数が増える傾向にある。
【0007】また、前記ACサーボコントローラの制動
機能は、本来、緊急停止の目的で使用されることが多い
ので、インバータを構成するトランジスタが、何らかの
原因で破壊した時にも動作する必要があるが、ショート
モードで破壊した場合には、モータに電源が供給され続
けるため、モータあるいは半導体類および発電制動用抵
抗の異常発熱や焼損を招くおそれがあるという不都合が
あった。
【0008】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、部品点数を削減させながら適正な制動を行なう
ことができ、モータや半導体素子および抵抗などの異常
発熱や焼損を皆無にすることができ、動作の信頼性が高
く、構成も簡単でコストも低廉なモータの制動回路を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の本発明のモータの制御回路は、コ
ンデンサインプット型の整流回路と、この整流回路の平
滑コンデンサに電源投入時に流れる突入電流を制限する
ために設けられた抵抗およびとリレーとにより構成され
た突入電流制限回路と、前記整流回路より得られた直流
を電源とするとともにスイッチング素子およびフライホ
イールダイオードよりなるブリッジ回路で構成されたイ
ンバータ回路とを有するモータの制動回路において、前
記抵抗と前記フライホイールダイオードと発電制動時に
動作するリレーとで構成された発電制動回路を設けたこ
とを特徴とする。
【0010】また、前記スイッチング素子は半導体素子
により形成し、リレーはトランスファータイプに形成す
るとよい。
【0011】
【作用】本発明によれば、モータの発電制動時の電流
が、電源投入時に流れる突入電流を制限するために設け
られた抵抗とフライホイールダイオードと発電制動時に
動作する発電制動用リレーとを備えた発電制動回路を通
して消費される。
【0012】これにより、インバータ回路内のパワート
ランジスタのショートなどの異常による非常停止時にお
いても、モータおよびブリッジ回路を、電源から切り離
すことができ、モータ、半導体素子および抵抗等の異常
発熱や焼損を皆無にすることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図3につい
て説明する。
【0014】図1は、本発明のモータの制動回路の一実
施例を示す回路図である。
【0015】本実施例のモータの制動回路は同期型AC
サーボモータに適用したものであり、モータの発電制動
を利用して適性な制動を行なうように形成されている。
【0016】図1において、符号1は入力のAC商用電
源を整流する整流ダイオードブリッジである。この整流
ダイオードブリッジ1には、電源投入時の突入電流を制
限するための突入電流制限用リレー2と、突入電流制限
用および発電制動電流制限用抵抗3(以下、突入電流制
限用抵抗3という)と、整流された直流を平滑するため
の平滑用コンデンサ4とが直列に接続されてコンデンサ
インプット型の整流回路を形成している。前記突入電流
制限用リレー2と突入電流制限用抵抗3とは、平滑コン
デンサ4に電源投入時に流れる突入電流を制限する突入
電流制限回路として機能する。前記突入電流制限用リレ
ー2は、トランスファータイプのものであり、ON、O
FFされる2つの接点a、bがあり、一方の接点bはノ
ーマリークローズであり、前記突入電流制限用抵抗3が
接続されており、他方の接点aは突入電流制限用抵抗3
と平滑用コンデンサ4との接続部に接続されている。こ
の平滑用コンデンサ4には、モータを駆動するためのイ
ンバータ回路5と、発電制動用リレー6とが直列に接続
されて閉ループを形成している。インバータ回路5は、
6個のパワートランジスタ7と、これと逆並列に接続さ
れた6個のフライホイールダイオード8とからなるブリ
ッジ回路により形成されている。前記発電制動用リレー
6は、トランスファータイプのものであり、ON、OF
Fされる2つの接点a、bがあり、一方の接点bはノー
マリークローズであり、平滑用コンデンサ4と接続され
ており、他方の接点aは突入電流制限用抵抗3と突入電
流制限用リレー2のb接点との接続部に接続されてい
る。前記インバータ回路5には同期型ACサーボモータ
9が接続されている。前記突入電流制限用リレー2、発
電制動用リレー6およびインバータ回路5の動作を制御
するためにモータ制御回路10が設けられている。すな
わち、このモータ制御回路10は突入電流制限用リレー
2のコイル11と発電制動用リレー6のコイル12とに
コイル駆動信号を出力し、更に、インバータ回路5内の
パワートランジスタ7の駆動信号13を出力するように
形成されている。
【0017】次に、本実施例の作用を説明する。
【0018】まず、発電制動回路が働かない通常の動作
を説明する。
【0019】電源が投入されると、突入電流制限用リレ
ー2の接点はノーマリークローズ側のb接点側に接続さ
れており、突入電流制限用抵抗3を通して平滑用コンデ
ンサ4に充電電流が流れ、平滑用コンデンサ4が充電さ
れる。この時、発電制動用リレー6はノーマリークロー
ズ側のb接点側に接続されていて非同作状態とされてい
る。この平滑コンデンサ4への充電が開始されると、モ
ータ制御回路10内のタイマー回路がその時間経過を積
算し、平滑用コンデンサ4の端子電圧が十分上昇し、突
入電流制限用抵抗3を経由しないでも、大きな突入電流
が流れないとみなされる予め設定した時間が計数される
と、突入電流制限用リレーコイル11に、コイル駆動信
号が出力され、突入電流制限用リレー2の接点はa接点
側に接続され、電源が直接供給される。その後、同期型
ACサーボモータ9は通常の回転動作を行なう。
【0020】次に、発電制動が行なわれる場合について
説明する。
【0021】発電制動が行なわれる場合には、まず、モ
ータ制御回路10が、それまで出力していたパワートラ
ンジスタ7をONとする内容の駆動信号13をパワート
ランジスタ7をOFFにする内容の駆動信号13に変更
して出力し、次に発電制動用リレーコイル12にコイル
駆動信号を出力する。これにより、発電制動用リレー6
はa接点側に接続される。この時、それ以前に同期型A
Cサーボモータ9が回転していれば、急激に駆動信号を
OFFとするものであるから、同モータ9は、慣性によ
り回転を続けようとするため、モータ9による発電が行
なわれる。この発電された電流は、モータ9のロータ位
置により、流れる相および方向が異なるが、今、図1に
示すように、モータ9のU相より流出し、V相へ流入す
る場合を考えると、この時流れるモータ9のU相から流
出した電流i(図中の矢印参照)は、パワートランジス
タ7が全部OFFとなっているから、フライホイールダ
イオードD1、突入電流制限用抵抗3、発電制動用リレ
ー6のa接点からc接点、フライホイールダイオードD
2、モータ9のV相へと流れる。
【0022】モータ9の他の相から流出し、他の相へ流
入する場合も、これと同様であるため、モータ9の発電
電流は常に突入電流制限用抵抗3を通って流れることと
なり、モータ9の発電電流は突入電流制限用抵抗3によ
って消費され、制動が行なわれることになる。更に、モ
ータ9が停止した後も、発電制動用リレー6の接点がa
側に接続されているため、モータ9のコイルには、全く
電流が供給されず、パワートランジスタ7のショート等
による非常停止時においても、本実施例により発電制動
回路を機能させれば、ショート電流によるモータ9の発
熱焼損などを未然に防ぐことができる。
【0023】また、ここまでは突入電流制限用リレー2
の接点がa接点側にある時、すなわち、突入電流制限用
抵抗3のb接点側がオープンで、この突入電流制限用抵
抗3が未使用の時について説明したが、突入電流制限用
リレー2の接点がb接点側にある時、すなわち、何らか
の理由により、突入電流制限用リレー2の接点がb接点
側に接続されている時においても、発電制動用リレー6
の接点がa接点側に接続されておれば、突入電流制限用
リレー2の接点がa接点側に接続されている時と全く同
様の発電制動の機能が発揮される。
【0024】このように本実施例においては、インバー
タ回路5を構成するフライホイールダイオード8に発電
制動電流を流すようにしたので、従来のような外付けの
ダイオードが不要である。また、突入電流制限用抵抗3
に、発電制動電流を消費させるようにしたので、従来の
ような外付けの発電制動用抵抗が不要である。更に、イ
ンバータ回路5内のパワートランジスタ7のショートな
どの異常による非常停止時においても、モータ9および
パワートランジスタ7のブリッジ回路を、電源から切り
離す構成となっているので、モータ、半導体素子および
抵抗等の異常発熱や焼損を未然に防ぐことができる。
【0025】図2は、本発明の他の実施例を示し、突入
電流制限用リレーとして、図1のようなトランスファー
タイプを用いずに、1メークタイプの1接点の突入電流
制限用リレー2a用い、その代わりにダイオード14を
付加して、突入電流制限用抵抗3に並列に接続し、モー
タ9側より発生する発電電流が突入電流制限用リレー2
aの接点が閉じられた後も、突入電流制限用抵抗3に流
れるようにしたものである。その他の構成は図1の実施
例と同様に形成されている。
【0026】本実施例においても、図1の実施例と同様
の作用効果が発揮され、常に適正な制動が行なわれる。
【0027】図3は、本発明の更に他の実施例を示し、
図1の実施例に比較して、突入電流制限用リレー2をダ
イオードブリッジ1の出力の(−)極側に配し、発電制
動用リレー6をダイオードブリッジ1の出力の(+)極
側に配したものであり、その他の構成は図1の実施例と
同様に形成されている。
【0028】本実施例においても、図1の実施例と同様
の作用効果が発揮され、常に適正な制動が行なわれる。
【0029】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて変更することができる。
【0030】
【発明の効果】このように本発明のモータの制動回路は
構成され作用するものであるから、インバータ回路を構
成するフライホイールダイオードに発電制動電流を流
し、かつ、突入電流制限用抵抗に発電制動電流を消費さ
せるようにしたので、外付けのダイオードや抵抗が不要
となり、部品点数を削減して構成を簡単にすることがで
き、コストも低廉とすることができ、モータや半導体素
子および抵抗などの異常発熱や焼損を皆無にすることが
でき、常に適正な発電制動を行なうことができ、動作の
信頼性も高いものとなる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータの制動回路の1実施例を示す回
路図
【図2】本発明の他の実施例を示す回路図
【図3】本発明の更に他の実施例を示す回路図
【符号の説明】
1 整流用ダイオードブリッジ 2 突入電流制限用リレー 3 突入電流制限用抵抗 4 平滑用コンデンサ 5 インバータ回路 6 発電制動用リレー 7 パワートランジスタ 8 フライホイールダイオード 9 同期型ACサーボモータ 10 モータ制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 整流回路と、この整流回路の平滑コンデ
    ンサに電源投入時に流れる突入電流を制限するために設
    けられた抵抗とリレーとにより構成された突入電流制限
    回路と、前記整流回路より得られた直流を電源とすると
    ともにスイッチング素子およびフライホイールダイオー
    ドよりなるブリッジ回路で構成されたインバータ回路と
    を有するモータの制動回路において、前記抵抗と前記フ
    ライホイールダイオードと発電制動時に動作する発電制
    動用リレーで構成された発電制動回路を設けたことを特
    徴とするモータの制動回路。
  2. 【請求項2】 スイッチング素子は半導体素子により形
    成されており、リレーはトランスファータイプに形成さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載のモータの制
    動回路。
JP6098827A 1994-05-12 1994-05-12 モータの制動回路 Pending JPH07308087A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6900606B2 (en) * 2002-12-23 2005-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd Device for inrush current prevention and dynamic braking in a motor
CN103633856A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 成都酷玩网络科技有限公司 双阻尼双混合连接无振制动变频装置
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JP2016529949A (ja) * 2013-07-01 2016-09-29 レスメド・リミテッドResMed Limited 呼吸装置のモータ駆動システム

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