JPH0830993B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPH0830993B2 JPH0830993B2 JP60080145A JP8014585A JPH0830993B2 JP H0830993 B2 JPH0830993 B2 JP H0830993B2 JP 60080145 A JP60080145 A JP 60080145A JP 8014585 A JP8014585 A JP 8014585A JP H0830993 B2 JPH0830993 B2 JP H0830993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric motor
- time
- conduction
- zero
- commercial power
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明上の利用分野〕 本発明は誘導電動機の速度制御に係り、特に低騒音並
びに省電力に好適な制御装置に関する。
びに省電力に好適な制御装置に関する。
従来の速度制御装置の中で実用化されているものに位
相制御方式やインバータ制御方式があるが、これらの方
式は電動機に印加される電圧が歪波となるため、高調波
磁束により振動が発生し電磁音を生じる。このため騒音
振動の増加をおさえて速度制御を行う方式として第４図
に示す様な半導体スイッチ（例えばトライアック）によ
る制御装置がある。以下第４図について説明する。主素
子に半導体スイッチ１を用い、該半導体スイッチの導
通、遮断により電動機８の速度を制御するものである。
電動機８に供給される電圧は正弦波である。2,3,4は半
導体スイッチ１の駆動に要する素子、トランジスタ５は
半導体スイッチ１のドライバーであり、サージ電圧用ア
ブソーバ、７は半導体スイッチ１の遮断時に発生するサ
ージ電圧を減衰させるものである。速度制御器６は、半
導体スイッチ１の導通、遮断を行うパルスを発生しトラ
ンジスタ５を制御する。発振器９は商用電源より低い周
波数のパルス信号を発生し、該パルス信号を速度制御器
６に入力する。速度制御器６から高位又は低位の電圧が
出力されると、トランジスタ５は導通もしくは遮断して
半導体スイッチ１を信号電源10からの電流で制御する。
これを繰り返ことにより電動機８を駆動することができ
る。
相制御方式やインバータ制御方式があるが、これらの方
式は電動機に印加される電圧が歪波となるため、高調波
磁束により振動が発生し電磁音を生じる。このため騒音
振動の増加をおさえて速度制御を行う方式として第４図
に示す様な半導体スイッチ（例えばトライアック）によ
る制御装置がある。以下第４図について説明する。主素
子に半導体スイッチ１を用い、該半導体スイッチの導
通、遮断により電動機８の速度を制御するものである。
電動機８に供給される電圧は正弦波である。2,3,4は半
導体スイッチ１の駆動に要する素子、トランジスタ５は
半導体スイッチ１のドライバーであり、サージ電圧用ア
ブソーバ、７は半導体スイッチ１の遮断時に発生するサ
ージ電圧を減衰させるものである。速度制御器６は、半
導体スイッチ１の導通、遮断を行うパルスを発生しトラ
ンジスタ５を制御する。発振器９は商用電源より低い周
波数のパルス信号を発生し、該パルス信号を速度制御器
６に入力する。速度制御器６から高位又は低位の電圧が
出力されると、トランジスタ５は導通もしくは遮断して
半導体スイッチ１を信号電源10からの電流で制御する。
これを繰り返ことにより電動機８を駆動することができ
る。
しかし、負荷の温度に応じて、電動機の速度制御が行
えないこと、導通時にはゼロクロス制御を行っていない
ため、電圧の印加位相が定まらず所定の回転数を維持出
来ないことなどの問題があった。尚、個別素子で構成し
ているため部品がふえるという問題も有していた。
えないこと、導通時にはゼロクロス制御を行っていない
ため、電圧の印加位相が定まらず所定の回転数を維持出
来ないことなどの問題があった。尚、個別素子で構成し
ているため部品がふえるという問題も有していた。
尚、この種の装置としては、例えば特開昭59−17896
が挙げられる。
が挙げられる。
本発明の目的は、低騒音、効率的で速度制御を実現出
来る操作を提供することにある。
来る操作を提供することにある。
本発明の速度制御時の騒音振動の抑制は電動機の印加
される電圧を正弦波にすることにより行っている。速度
制御は、従来技術と同様に第３図にＴで示すように電動
機に供給する商用電源の導通時間と遮断時間の比、すな
わち、導通時間と遮断時間の上記正弦波のサイクル数の
比で決まる。この商用電源の導通時間と遮断時間との比
を変える上記正弦波のサイクル数の比を、負荷の温度に
応じて、例えば電動機周囲の空気温度に応じて変えるこ
とにより、負荷に応じた電動機の回転数になるように制
御している。但し、従来技術は、第３図のＴに示された
位相制御帯を有しておらず、本発明は、この位相制御帯
を有している。即ち、本発明はは、導通時に、従来遮断
時間経過後の最初の正弦波においてのみゼロクロス点か
ら所定時間遅らせてゼロクロス点より高い電圧で導通す
るように導通を遅延させる位相制御帯を有する。これに
より、導通時の起動電流を低減して振動を極力小さく
し、起動時のモータショックを和らげる。
される電圧を正弦波にすることにより行っている。速度
制御は、従来技術と同様に第３図にＴで示すように電動
機に供給する商用電源の導通時間と遮断時間の比、すな
わち、導通時間と遮断時間の上記正弦波のサイクル数の
比で決まる。この商用電源の導通時間と遮断時間との比
を変える上記正弦波のサイクル数の比を、負荷の温度に
応じて、例えば電動機周囲の空気温度に応じて変えるこ
とにより、負荷に応じた電動機の回転数になるように制
御している。但し、従来技術は、第３図のＴに示された
位相制御帯を有しておらず、本発明は、この位相制御帯
を有している。即ち、本発明はは、導通時に、従来遮断
時間経過後の最初の正弦波においてのみゼロクロス点か
ら所定時間遅らせてゼロクロス点より高い電圧で導通す
るように導通を遅延させる位相制御帯を有する。これに
より、導通時の起動電流を低減して振動を極力小さく
し、起動時のモータショックを和らげる。
以下、本発明の一実施例を第１図から第３図により説
明する。第１図は、半導体スイッチ17を用い半導体スイ
ッチの導通、遮断により電動機16の速度制御を行うもの
を説明する図である。サージ電圧用アブソーバ18は、半
導体スイッチ17の遮断時に発生するサージ電圧の減衰器
である。リセット回路12はマイコン11に供給される電源
の0N,0FFに対し、マイコン11をセット又はリセットし誤
動作の無いように駆動させる回路である。クロック回路
13は、マイコン11にクリスタル発振子によりクロック信
号を与え、マイコン11が駆動するのに必要な基本クロッ
ク信号を供給する回路である。ゼロクロス回路14は、電
動機16の導通時のタイミングを商用電源と同期させるゼ
ロクロス信号をマイコン11に供給する。マイコン11は、
このゼロクロス信号を検出して位相制御信号を半導体ス
イッチに出力する。これにより、上記電動機に供給する
商用電源の導通時間と遮断時間を第３図に示すように、
上記導通時間が、商用電源電圧の最初の正弦波において
のみ最初のゼロクロス点から所定時間導通を遅らせてゼ
ロクロス点より高い電圧で導通するように導通を遅延さ
せる位相制御帯を有し、電動機16の起動時における起動
電流が低減する。さらに、マイコン11は、電動機16に印
加される商用電源の導通時間と遮断時間を制御する速度
制御信号をドライバー素子15に出力する。この速度制御
信号を入力したドライバー素子15は、ドライブ信号を出
力して半導体スイッチ17を開閉制御し、電動機16に印加
される平均電圧を可変制御する。このように印加される
平均電圧を可変制御することにより電動機の回転数を可
変駆動することが出来る。尚、位相制御を行なわず、商
用電源電圧が零となるゼロクロス点に同期させて半導体
スイッチ17を導通させた場合の電動機16の起動電流波形
は第３図の破線に示すようになる。すなわち、位相制御
を行なわず、商用電源電圧のゼロクロス点に同期させて
半導体スイッチ17を導通させた場合は、起動電流が極端
に大きくなって急激に回転を始める。このため、振動，
騒音が大きくなる。
明する。第１図は、半導体スイッチ17を用い半導体スイ
ッチの導通、遮断により電動機16の速度制御を行うもの
を説明する図である。サージ電圧用アブソーバ18は、半
導体スイッチ17の遮断時に発生するサージ電圧の減衰器
である。リセット回路12はマイコン11に供給される電源
の0N,0FFに対し、マイコン11をセット又はリセットし誤
動作の無いように駆動させる回路である。クロック回路
13は、マイコン11にクリスタル発振子によりクロック信
号を与え、マイコン11が駆動するのに必要な基本クロッ
ク信号を供給する回路である。ゼロクロス回路14は、電
動機16の導通時のタイミングを商用電源と同期させるゼ
ロクロス信号をマイコン11に供給する。マイコン11は、
このゼロクロス信号を検出して位相制御信号を半導体ス
イッチに出力する。これにより、上記電動機に供給する
商用電源の導通時間と遮断時間を第３図に示すように、
上記導通時間が、商用電源電圧の最初の正弦波において
のみ最初のゼロクロス点から所定時間導通を遅らせてゼ
ロクロス点より高い電圧で導通するように導通を遅延さ
せる位相制御帯を有し、電動機16の起動時における起動
電流が低減する。さらに、マイコン11は、電動機16に印
加される商用電源の導通時間と遮断時間を制御する速度
制御信号をドライバー素子15に出力する。この速度制御
信号を入力したドライバー素子15は、ドライブ信号を出
力して半導体スイッチ17を開閉制御し、電動機16に印加
される平均電圧を可変制御する。このように印加される
平均電圧を可変制御することにより電動機の回転数を可
変駆動することが出来る。尚、位相制御を行なわず、商
用電源電圧が零となるゼロクロス点に同期させて半導体
スイッチ17を導通させた場合の電動機16の起動電流波形
は第３図の破線に示すようになる。すなわち、位相制御
を行なわず、商用電源電圧のゼロクロス点に同期させて
半導体スイッチ17を導通させた場合は、起動電流が極端
に大きくなって急激に回転を始める。このため、振動，
騒音が大きくなる。
また、第３図に示す電動機16の導通時間と遮断時間の
比は、冷蔵庫の庫内ファンの電動機を例に第２図により
説明する。温度センサ19により庫内温度（負荷）を検出
し、その温度が上昇した場合はきめられたある時間Ｔの
間導通時間を増加し、遮断時間を減少させて回転数を上
昇させる。又、庫内温度が下降した場合は導通時間を減
少し、遮断時間を増加させて回転数を低下させることが
出来る。
比は、冷蔵庫の庫内ファンの電動機を例に第２図により
説明する。温度センサ19により庫内温度（負荷）を検出
し、その温度が上昇した場合はきめられたある時間Ｔの
間導通時間を増加し、遮断時間を減少させて回転数を上
昇させる。又、庫内温度が下降した場合は導通時間を減
少し、遮断時間を増加させて回転数を低下させることが
出来る。
以上のとおり、本実施例によれば、起動時に位相制御
帯を設け、電動機の起動電流を低減したので、電動機の
起動トルクが大きくなり過ぎない。したがって、電動機
が急激に回転することがなくなり、起動時の振動の発生
を抑制できる。ひいては、騒音の発生も抑制できるもの
である。また、電動機に印加される商用電源を、負荷に
応じて導通時間と遮断時間を制御して平均電圧を可変制
御し、これにより電動機の回転数を変えている。このよ
うに、商用電源を遮断する時間を設けた制御である為、
省電力となるとともに電流が正弦波であるので滑らかに
回転して振動・騒音の発生を抑制できる。
帯を設け、電動機の起動電流を低減したので、電動機の
起動トルクが大きくなり過ぎない。したがって、電動機
が急激に回転することがなくなり、起動時の振動の発生
を抑制できる。ひいては、騒音の発生も抑制できるもの
である。また、電動機に印加される商用電源を、負荷に
応じて導通時間と遮断時間を制御して平均電圧を可変制
御し、これにより電動機の回転数を変えている。このよ
うに、商用電源を遮断する時間を設けた制御である為、
省電力となるとともに電流が正弦波であるので滑らかに
回転して振動・騒音の発生を抑制できる。
本発明によれば負荷に応じて、電動機に電圧を供給し
ない時間を設けたので、省電力化が図れるとともに印加
電圧が正弦波のため振動・騒音の増加を抑制できること
は勿論のこと、遮断時間経過後の商用電源電圧の最初の
正弦波においてのみ、位相制御で導通時間を遅らせてゼ
ロクロス点よりも高い電圧で導通するように導通を遅延
させる位相制御帯を有することにより、電動機の起動電
流が低減して、電動機の起動トルクが大きくなり過ぎな
い。これによって、電動機が急激に回転することがなく
なり、起動時の振動低減が図れると共に騒音の発生も抑
制できる。
ない時間を設けたので、省電力化が図れるとともに印加
電圧が正弦波のため振動・騒音の増加を抑制できること
は勿論のこと、遮断時間経過後の商用電源電圧の最初の
正弦波においてのみ、位相制御で導通時間を遅らせてゼ
ロクロス点よりも高い電圧で導通するように導通を遅延
させる位相制御帯を有することにより、電動機の起動電
流が低減して、電動機の起動トルクが大きくなり過ぎな
い。これによって、電動機が急激に回転することがなく
なり、起動時の振動低減が図れると共に騒音の発生も抑
制できる。
第１図は本発明の速度制御を示すシステム図、第２図は
温度検出により回転数可変のフローチャート図、第３図
は、電動機に供給される電流波形、第４図は従来の速度
制御図である。 １…半導体スイッチ、２〜４…駆動要素、５…トランジ
スタ、６…速度制御器、７…サージ電圧用アブソーバ、
８…電動機、９…発振器、10…信号電源、11…マイコ
ン、12…リセット回路、13…クロック回路、14…ゼロク
ロス回路、15…ドライバー素子、16…電動機、17…半導
体スイッチ、18…サージ電圧用アブソーバ、19…温度セ
ンサ。
温度検出により回転数可変のフローチャート図、第３図
は、電動機に供給される電流波形、第４図は従来の速度
制御図である。 １…半導体スイッチ、２〜４…駆動要素、５…トランジ
スタ、６…速度制御器、７…サージ電圧用アブソーバ、
８…電動機、９…発振器、10…信号電源、11…マイコ
ン、12…リセット回路、13…クロック回路、14…ゼロク
ロス回路、15…ドライバー素子、16…電動機、17…半導
体スイッチ、18…サージ電圧用アブソーバ、19…温度セ
ンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 健一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800 株式 会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭54−145913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−147414（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】負荷を検出する負荷検出手段と、 上記負荷検出手段からの入力信号の変化に応じて、上記
電動機に供給する商用電源の導通時間と遮断時間の比を
変化させて電動機の回転数を変化させる制御を行なう制
御手段を備え、上記導通時間と遮断時間の比の変化は、
商用電源電圧の正弦波のサイクル数の比を変えて行なう
電動機の速度制御装置において、 上記制御手段が制御する上記遮断時間とこの遮断時間後
の導通時間との間に、上記遮断時間経過後の最初の正弦
波においてのみ最初のゼロクロス点から所定時間導通を
遅らせてゼロクロス点より高い電圧で導通するように導
通を遅延させる位相制御帯を有する ことを特徴とする電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080145A JPH0830993B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080145A JPH0830993B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240874A JPS61240874A (ja) | 1986-10-27 |
| JPH0830993B2 true JPH0830993B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=13710102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60080145A Expired - Lifetime JPH0830993B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830993B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3458523B2 (ja) * | 1994-12-07 | 2003-10-20 | 三菱電機株式会社 | モータ装置・モータの駆動装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145913A (en) * | 1978-05-06 | 1979-11-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Motor speed controller |
| JPS54147414A (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Rotation controller for motor |
-
1985
- 1985-04-17 JP JP60080145A patent/JPH0830993B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61240874A (ja) | 1986-10-27 |
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