JPH0956168A - 電動機の過電流保護装置 - Google Patents

電動機の過電流保護装置

Info

Publication number
JPH0956168A
JPH0956168A JP7205825A JP20582595A JPH0956168A JP H0956168 A JPH0956168 A JP H0956168A JP 7205825 A JP7205825 A JP 7205825A JP 20582595 A JP20582595 A JP 20582595A JP H0956168 A JPH0956168 A JP H0956168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse width
circuit
modulation signal
width modulation
drive circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7205825A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3286830B2 (ja
Inventor
Hiroshi Tabata
宏 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
Priority to JP20582595A priority Critical patent/JP3286830B2/ja
Publication of JPH0956168A publication Critical patent/JPH0956168A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3286830B2 publication Critical patent/JP3286830B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルス幅変調方式により電動機を駆動する装
置において制御系の異常時に駆動回路への過電流を確実
に防止し得る過電流保護装置を提供する。 【解決手段】 周期的に入力されるパルス幅変調信号PW
M2に基づいて電動機6の回転及び回転方向を制御する駆
動回路5と、パルス幅変調信号PWM2のパルス幅又はパル
ス休止期間を計測し、パルス幅が所定時間を越えて繰り
返し出力されたときに駆動回路5への入力パルス幅変調
信号PWM2を遮断する計測回路2とを備えて過電流保護装
置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、パルス幅変調方式
により電動機の回転及び回転方向を制御する駆動回路の
保護手段、特に駆動回路に含まれるパワースイッチング
素子の破壊を防止する手段として使用される過電流保護
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】過電流保護装置は、電動機の回転及び回
転方向を制御する駆動回路に過電流が流れ、該駆動回路
を構成するパワースイッチング素子の破壊が発生するこ
とを未然に防止するために設けられる。この過電流保護
装置の従来例として、例えば、特開昭61−15571
号公報に記載された「PWMインバータの過電流保護装
置」が知られている。この装置は、インバータ駆動回路
を構成するパワースイッチング素子のゲートを一斉に点
弧するゲート信号パターンを監視し、所定時間異常パタ
ーンが検出されたときに、パワースイッチング素子への
ゲート信号を遮断することにより、過電流を防止するよ
うに構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
PWMインバータの過電流保護装置は、パワースイッチ
ング素子のゲートを一斉に点弧するゲート信号パターン
が発生したときにのみ動作するため、ゲート信号を生成
する制御回路等が誤動作して電動機がロックしても正常
な最大トルクを発生させるゲート信号パターンが出力さ
れ続ける。そのため、パワースイッチング素子の破壊を
確実に防止できない問題があった。
【0004】本発明の課題は、かかる問題点を解消し、
電動機に最大トルクを与えるパルス幅変調信号が繰り返
し出力された場合に、確実にパワースイッチング素子の
破壊を防止することができる過電流保護装置を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の過電流保護装置は、周期的に入力されるパルス幅変
調信号に基づいて電動機の回転及び回転方向を制御する
駆動回路と、前記パルス幅変調信号のパルス幅又はパル
ス休止期間を計測し、前記パルス幅が所定時間を越えて
繰り返し出力されたときに前記駆動回路への入力パルス
幅変調信号を遮断する保護手段とを有することを特徴と
する。
【0006】前記保護手段は、例えば周期Tのパルス幅
変調信号のパルス幅又はパルス休止期間を周期t(=T
/自然数)のクロック信号を用いて周期T毎に計測する
第1計測手段と、前記パルス幅の継続長上限値を設定す
る第1設定回路と、前記第1計測手段による計測値が前
記第1設定回路の設定値を越えた回数を計測する第2計
測手段と、前記回数の上限値を設定する第2設定回路
と、を備え、前記第2計測手段による計測値が前記第2
設定回路の設定値を越えたときに前記パルス幅変調信号
を遮断するようにする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態
に係る過電流保護装置のブロック構成図である。この過
電流保護装置は、第1変調信号PWM1とリセット信号RST
と制御信号SIGNを生成する制御回路1、第1変調信号PW
M1,リセット信号RST,ワンショット信号OST及びクロッ
ク信号CLKに基づいて第2の変調信号PWM2を生成する計
測回路2、クロック信号CLKを生成するクロック生成回
路3、ワンショット信号OSTを生成するワンショット回
路4、及び、上記制御信号SIGNと第2の変調信号PWM2に
基づいて電動機6の回転及び回転方向を制御する駆動回
路5を備えている。駆動回路5は、複数のパワースイッ
チング素子(トランジスタ)を含んで構成される。
【0008】第1変調信号PWM1は、キャリア周期T(se
c)のデューティが変化するパルス幅変調信号であり、
クロック信号CLKは、周期t(=T/自然数)をもつ信
号である。ワンショット信号OSTは、例えばt/2の幅
のパルス信号であり、第2変調信号PWM2の立ち上がりエ
ッジをトリガとして周期Tで出力される。リセット信号
RSTは任意のタイミングで出力される信号である。
【0009】第1変調信号PWM1のデューティ比H(%)
は、パルス幅、即ち論理1レベル(“1”)の期間をX
(sec)とすると、下記(1)式で表される。 H=100・X/T ・・・(1)
【0010】図2は、計測回路2の回路構成の一例、図
3は駆動回路5の回路構成の一例、図4は正常時におけ
る各部の動作タイミングの一例を示す図である。また、
図5はパルス幅の変化状態説明図、図6は電動機6の等
価回路、図7は電動機6における制御区間の説明図であ
る。
【0011】まず、各図を参照して上記構成の各部の動
作を具体的に説明する。電源投入時に、制御回路1より
リセット信号RSTが入力されると、計測回路2は、図2
に示すように、このリセット信号RSTをフリップフロッ
プ回路(FF回路)13のリセット端子MRに入力する。
計測回路2は、また、FF回路13の出力と制御回路1
から出力される第1変調信号PWM1との論理積条件をAN
D回路17で判定し、その出力である第2変調信号PWM2
をワンショット回路4と駆動回路5に送る。
【0012】ワンショット回路4は、AND回路17の
出力である第2変調信号PWM2(=第1の変調信号PWM1)
の立ち上がりをトリガにしてパルス幅t/2のワンショ
ット信号OSTを周期Tで生成し、これを計測回路2に送
る(図4参照)。
【0013】駆動回路5は、制御信号SIGNに基づいて電
動機6の回転方向を決定する一対のトランジスタTr1
8,Tr19をON/OFFさせるとともに、第2変調
信号PWM2に基づいて電動機6への供給電流IMを決定す
るトランジスタTr20,Tr21をON/OFFさせ
る(図3参照)。即ち、制御回路1からの制御信号SIGN
が“1”のときにトランジスタTr19がONする。こ
のときトランジスタTr18は、制御信号SIGNを論理反
転させるNOT回路22の作用によりOFFとなる。逆
に制御信号SIGNが“0”のときトランジスタTr19が
OFFし、トランジスタTr18がONする。一方、ト
ランジスタTr21は、制御信号SIGNが“1”で第2の
変調信号PWM2が“1”のときにONする。このときトラ
ンジスタTr20はOFFとなる。逆に、制御信号SIGN
が“0”で第2の変調信号PWM2が“1”のとき、AND
回路24の作用によりトランジスタTr21がOFF
し、NOT回路22及びAND回路24の作用によりト
ランジスタTr20がONする。これにより電動機6の
回転及び回転方向が制御される。
【0014】ここで、第2の変調信号PWM2が“1”(即
ちPWM2=PWM1)で制御信号SIGNも“1”のとき、DC電
源のプラス側より供給される電流Iは、トランジスタT
r18を通り、電流IMとなって電動機6に流れる。こ
の電流IMは、図6に示すように、電気子抵抗25を通
って再び電動機6から駆動回路5に戻り、トランジスタ
Tr21を通ってDC電源のマイナス側へ流れる。この
場合、各変調信号PWM1,PWM2のデューティ比Hによっ
て、電動機6への印加電圧VM(図6参照)を近似する
ことができる。例えば、DC電源が駆動回路5へ電圧V
を供給した場合、第1変調信号PWMN1(=PWM2)のデュ
ーティ比Hにより、電動機6への印加電圧VMは、(2)式
で近似することができる。 VM=V・H ・・・(2)
【0015】但し、VはDC電源からの供給電圧(V)
である。このように印加電圧VMが近似できることによ
り、電動機6には電気子抵抗25によって(3)式に示す
電流IM(A)が流れ、(4)式に示すトルクP(kg・cm)
が発生する。 IM=VM/RM・・・(3) P=KE・I ・・・(4) 但し、RMは電動機6の電気子抵抗(Ω)、KEは電動機
6のトルク定数(kg・cm/A)、IはDC電源からの供給
電流である。
【0016】いま、電動機6を図7の速度カーブ26に
おいて、立ち上がり区間S及び立ち下がり区間Sでの制
御を行うものとすると、かかる区間Sでは最大トルクP
maxが必要となる。電動機6にこのトルクPmaxを発生さ
せるための第1変調信号PWM1(=PWM2)のデューティ比
Hmaxは、(2)式〜(4)式によって算出される。図5は、
この場合の第1変調信号PWM1(=PWM2)のパルス幅の変
化の様子を示すものであり、パターンA(パルス幅X
a,パルス休止期間Za)に対して長いパルス幅Xbを有
するパターンBのように変化している。パターンBにお
けるパルス休止期間Zb(sec)は、下記(5)式で表され
る。 Zb=T−(Hmax・T)・・・(5)
【0017】計測回路2は、まず、パルス休止期間Zb
をカウンタ7で計測する。このカウンタ7は、クロック
生成回路3からのクロック信号CLKと第1変調信号PWM1
の論理反転信号との論理績条件を判定するAND回路1
4の出力信号をクロックとして計数するものであり、そ
の計数値は、ワンショット回路4からのワンショット信
号OSTによりリセットされる。カウンタ7の出力値D1
は、比較器8のDA端子へ入力される。比較器8では、
この出力値D1と設定回路9の設定値S1との比較を行
う。本実施形態では、パルス休止期間の下限値(パルス
幅の継続長上限値=Zmin/t=Zb/t:デジタル値)
を設定値S1として設定し、これを比較器8のDB端子
に入力しておく。比較器8は、DA端子の入力値(D1)
>DB端子の入力値(S1)の関係が成立するとき、即
ち図5のパターンAのときに“0”を出力し、逆の場
合、即ち図5のパターンBのときに“1”を出力する。
【0018】カウンタ10は、比較器8から“1”が出
力される回数を計数するものであり、ワンショット回路
4からのワンショット信号OSTがクロック端子CKに入力
され、制御回路1からのリセット信号RSTと比較器8の
出力との論理積条件を判定するAND回路16の出力が
リセット端子MRに入力される。このカウンタ10の出力
値D2は、比較器11のDA端子に入力される。比較器1
1では、この出力値D2と設定回路12の設定値S2と
の比較を行う。本実施形態では、図7に示す加速区間S
(sec)を周期T(sec)で除した値を設定値S2として
設定し、これを比較器11のDB端子に入力しておく。
【0019】比較器11は、DA端子の入力値(D2)>
DB端子の入力値(S2)の関係が成立するとき、即ち図
5のパターンBが繰り返し出力されるときに“1”を出
力し、これを保持回路であるFF回路13のクロック端
子CKに入力する。このとき、FF回路13は“0”を出
力する。この出力がAND回路17へ入力されることに
より、駆動回路5への第2変調信号PWM2を“0”とな
す。つまり、第2変調信号PWM2(第1変調信号PWM1)を
遮断させる。この場合、制御回路1からリセット信号RS
Tが入力されるまで第2変調信号PWM2の論理状態を変化
させない。
【0020】このように、電動機6の加減速時には図5
に示すパターンBの第1変調信号PWM1が制御回路1より
出力されるが、このパターンBが設定値を越えて繰り返
し出力される場合は、計測回路2が該変調信号PWM1(=
PWM2)を遮断するようにしたので、電動機6のロック、
制御系の暴走があっても駆動回路5への過電流が流れる
ことがなくなり、従来の問題点が解消される。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、制御系の誤動作等によって電動機がロックし
た場合に最大トルクを発生させるデューティ比のパルス
幅変調信号が出力され続けても、パルス幅変調信号のデ
ューティが設定値を越え、且つそれが繰り返し出力され
る場合はパルス幅変調信号が遮断されるので、駆動回路
へ過電流が流れなくなる効果がある。これによりパワー
スイッチング素子の破壊を確実に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る過電流保護装置のブ
ロック構成図。
【図2】本実施形態による計測回路の詳細構成図。
【図3】本実施形態による駆動回路の詳細構成図。
【図4】本実施形態の動作タイミング図。
【図5】パルス幅変調信号におけるパルス幅の変化状態
を示す説明図。
【図6】電動機の等価回路。
【図7】電動機の回転制御態様の一例を示す図。
【符号の説明】
1 制御回路 2 計測回路 3 クロック生成回路 4 ワンショット回路 5 駆動回路 6 電動機 7,10 カウンタ 8,11 比較器 9,12 設定回路 13 FF回路 14,16,17 AND回路 18〜21 駆動回路に含まれるトランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周期的に入力されるパルス幅変調信号に
    基づいて電動機の回転及び回転方向を制御する駆動回路
    と、 前記パルス幅変調信号のパルス幅又はパルス休止期間を
    前記周期毎に計測し、前記パルス幅が所定長を越えて繰
    り返し出力されたときに前記駆動回路への入力パルス幅
    変調信号を遮断する保護手段とを有することを特徴とす
    る電動機の過電流保護装置。
  2. 【請求項2】 前記保護手段は、 周期Tのパルス幅変調信号のパルス幅又はパルス休止期
    間を周期t(=T/自然数)のクロック信号を用いて周
    期T毎に計測する第1計測手段と、 前記パルス幅の継続長上限値を設定する第1設定回路
    と、 前記第1計測手段による計測値が前記第1設定回路の設
    定値を越えた回数を計測する第2計測手段と、 前記回数の上限値を設定する第2設定回路と、 を備え、前記第2計測手段による計測値が前記第2設定
    回路の設定値を越えたときに前記パルス幅変調信号を遮
    断することを特徴とする請求項1記載の電動機の過電流
    保護装置。
JP20582595A 1995-08-11 1995-08-11 電動機の過電流保護装置 Expired - Fee Related JP3286830B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20582595A JP3286830B2 (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電動機の過電流保護装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20582595A JP3286830B2 (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電動機の過電流保護装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0956168A true JPH0956168A (ja) 1997-02-25
JP3286830B2 JP3286830B2 (ja) 2002-05-27

Family

ID=16513337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20582595A Expired - Fee Related JP3286830B2 (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電動機の過電流保護装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3286830B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110897A (ja) * 2007-01-10 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp モータ制御装置
JP2010098784A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Canon Inc モータ制御装置及び画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110897A (ja) * 2007-01-10 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp モータ制御装置
JP4675340B2 (ja) * 2007-01-10 2011-04-20 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP2010098784A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Canon Inc モータ制御装置及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3286830B2 (ja) 2002-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4924158A (en) Motor driver protection circuit
JPH06178579A (ja) 冷凍サイクル制御装置
JP2885256B2 (ja) マイクロコンピュータ
US4725765A (en) Method and apparatus for the protection of D.C. motors under stalled conditions
US4665350A (en) Open-loop brushless motor control system
US20030122517A1 (en) Circuit using current limiting to reduce power consumption of actuator with DC brush motor
US4504881A (en) Protective circuit for an electric motor
JPS5928151B2 (ja) 電動機駆動用インバ−タ回路の保護方式
JPH0956168A (ja) 電動機の過電流保護装置
EP0633654B1 (en) Control circuit for a DC motor
GB2029136A (en) Speed control circuit for a direct current motor having armature control
JP3786149B2 (ja) インバータにおける過電流制限方法、並びにインバータ
JP2015046710A (ja) 負荷駆動回路
KR930020824A (ko) 인버터 구동장치의 자기 진단방법
JP2640132B2 (ja) 負荷駆動方法
JPS6115571A (ja) Pwmインバータの過電流保護方法及び装置
KR100618236B1 (ko) 서보 드라이버에서 데드타임 발생장치_
JPS56123781A (en) Electric power control device
JP3385716B2 (ja) シンクロナスモータの制御回路
JPH0770977B2 (ja) Igbtの過電流保護回路
KR890002169Y1 (ko) 펄스폭 변조교류 초퍼회로의 과부하 및 무접속상태 제어회로
JPS637191A (ja) モ−タ駆動装置
JP2581580Y2 (ja) 誘導負荷の過電流時間監視回路
KR940001209B1 (ko) 로보트 폭주 방지 장치
JPS6248201A (ja) 車両用誘導電動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees