JPH10127079A - Ｄｃモータ駆動装置 - Google Patents
Ｄｃモータ駆動装置Info
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- JPH10127079A JPH10127079A JP8279114A JP27911496A JPH10127079A JP H10127079 A JPH10127079 A JP H10127079A JP 8279114 A JP8279114 A JP 8279114A JP 27911496 A JP27911496 A JP 27911496A JP H10127079 A JPH10127079 A JP H10127079A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】短絡制動により発生する過大なモータの回生電
流を抑え、使用するスイッチング素子の定格電流を小さ
くでき、駆動装置の小型化、低価格化を実現したＤＣモ
ータ駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】ブラシレスＤＣモータ３を駆動するスイッ
チング素子２と、上位コントローラ１Ａからの回転速度
指令信号ａ、起動／停止信号ｂ、回転方向信号ｃ、制動
信号ｄ、およびＤＣモータ３の回転速度信号ｇを受け
て、スイッチング素子２の通電信号ｅを生成する速度制
御回路１とからなるＤＣモータ駆動装置において、ＤＣ
モータ３の回転速度信号ｇが基準信号ｊより大きい場
合、ＤＣモータ３を逆転制動する逆転制動信号ｆを出
し、さらに、ＤＣモータ３の回転速度信号ｇが基準信号
ｊより小さくなった場合、ＤＣモータ３の全ての巻線を
短絡して制動する短絡制動信号ｋに自動的に切り替える
制動制御回路１１を設ける。
流を抑え、使用するスイッチング素子の定格電流を小さ
くでき、駆動装置の小型化、低価格化を実現したＤＣモ
ータ駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】ブラシレスＤＣモータ３を駆動するスイッ
チング素子２と、上位コントローラ１Ａからの回転速度
指令信号ａ、起動／停止信号ｂ、回転方向信号ｃ、制動
信号ｄ、およびＤＣモータ３の回転速度信号ｇを受け
て、スイッチング素子２の通電信号ｅを生成する速度制
御回路１とからなるＤＣモータ駆動装置において、ＤＣ
モータ３の回転速度信号ｇが基準信号ｊより大きい場
合、ＤＣモータ３を逆転制動する逆転制動信号ｆを出
し、さらに、ＤＣモータ３の回転速度信号ｇが基準信号
ｊより小さくなった場合、ＤＣモータ３の全ての巻線を
短絡して制動する短絡制動信号ｋに自動的に切り替える
制動制御回路１１を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、事務機器、産業機
械、医療機器などに用いられるブラシ付き、または、ブ
ラシレスＤＣモータに適用されるＤＣモータ駆動装置に
関するものである。
械、医療機器などに用いられるブラシ付き、または、ブ
ラシレスＤＣモータに適用されるＤＣモータ駆動装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来技術のブラシレスＤＣモータ
駆動装置を示す図である。図に示すように、上位コント
ローラ１Ａから出される回転速度指令ａ、起動／停止信
号ｂ、回転方向信号ｃ、制動信号ｄは速度制御回路１に
入力され、速度制御回路１により、スイッチング素子２
を制御する通電信号ｅが出力される。起動／停止信号ｂ
がオン（起動）、制動信号ｄがオフの時、上記通電信号
ｅはスイッチング素子２を介して、ブラシレスＤＣモー
タ３を駆動する。ブラシレスＤＣモータ３に内蔵された
回転子の磁極位置を検出するホール素子５の出力信号
（以下、ホール信号ｈと記す）を、Ｆ／Ｖ変換器６によ
り回転速度信号ｇに変換し、速度制御回路１へ入力す
る。ここで、ホール素子５およびＦ／Ｖ変換器６によ
り、回転速度検出手段１２を構成する。速度制御回路１
において、上位コントローラ１Ａからの回転速度指令ａ
に対応した通電信号ｅが生成される。その際、速度制御
回路１は、電流検出回路４により検出されたブラシレス
ＤＣモータ３の巻線電流が制限値を超えないように制御
している。
駆動装置を示す図である。図に示すように、上位コント
ローラ１Ａから出される回転速度指令ａ、起動／停止信
号ｂ、回転方向信号ｃ、制動信号ｄは速度制御回路１に
入力され、速度制御回路１により、スイッチング素子２
を制御する通電信号ｅが出力される。起動／停止信号ｂ
がオン（起動）、制動信号ｄがオフの時、上記通電信号
ｅはスイッチング素子２を介して、ブラシレスＤＣモー
タ３を駆動する。ブラシレスＤＣモータ３に内蔵された
回転子の磁極位置を検出するホール素子５の出力信号
（以下、ホール信号ｈと記す）を、Ｆ／Ｖ変換器６によ
り回転速度信号ｇに変換し、速度制御回路１へ入力す
る。ここで、ホール素子５およびＦ／Ｖ変換器６によ
り、回転速度検出手段１２を構成する。速度制御回路１
において、上位コントローラ１Ａからの回転速度指令ａ
に対応した通電信号ｅが生成される。その際、速度制御
回路１は、電流検出回路４により検出されたブラシレス
ＤＣモータ３の巻線電流が制限値を超えないように制御
している。
【０００３】また、ブラシ付きＤＣモータ駆動装置の場
合は図５に示すように、ブラシ付きＤＣモータ３ａの回
転速度検出にＦＧ（周波数発電機またはエンコーダ）５
ａを用い、回転速度に応じたＦＧ信号ｈ２をＦ／Ｖ変換
器６ａによって回転速度信号ｇに変換する。この場合
は、ＦＧ５ａ、Ｆ／Ｖ変換器６ａによって回転速度検出
手段１２が構成される。
合は図５に示すように、ブラシ付きＤＣモータ３ａの回
転速度検出にＦＧ（周波数発電機またはエンコーダ）５
ａを用い、回転速度に応じたＦＧ信号ｈ２をＦ／Ｖ変換
器６ａによって回転速度信号ｇに変換する。この場合
は、ＦＧ５ａ、Ｆ／Ｖ変換器６ａによって回転速度検出
手段１２が構成される。
【０００４】上位コントローラ１Ａから入力される制動
信号ｄがオフからオンに変わると、速度制御回路１は、
スイッチング素子２を介して、ＤＣモータ３の巻線全て
を短絡させる短絡制動を行う。
信号ｄがオフからオンに変わると、速度制御回路１は、
スイッチング素子２を介して、ＤＣモータ３の巻線全て
を短絡させる短絡制動を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のＤＣモータ駆動装置においては、短絡制動時、速度
制御回路１は、ＤＣモータ３、３ａの回転速度に比例し
て発生する誘起電圧による回生電流を制限する機能を持
っていない。該回生電流は、スイッチング素子２を流れ
るため、ＤＣモータ３、３ａの最高速度における短絡制
動時の回生電流が、スイッチング素子２の制限値（定格
電流）に対し大きい場合、該回生電流の大きさを充分考
慮し、短絡制動を行わない場合よりも定格電流の大きな
スイッチング素子２を使用しなければならなくなり、ス
イッチング素子２のコストが上がり、形状も大きくなる
という問題点がある。
来のＤＣモータ駆動装置においては、短絡制動時、速度
制御回路１は、ＤＣモータ３、３ａの回転速度に比例し
て発生する誘起電圧による回生電流を制限する機能を持
っていない。該回生電流は、スイッチング素子２を流れ
るため、ＤＣモータ３、３ａの最高速度における短絡制
動時の回生電流が、スイッチング素子２の制限値（定格
電流）に対し大きい場合、該回生電流の大きさを充分考
慮し、短絡制動を行わない場合よりも定格電流の大きな
スイッチング素子２を使用しなければならなくなり、ス
イッチング素子２のコストが上がり、形状も大きくなる
という問題点がある。
【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、短絡制動により発生する過大な回生電流を
抑え、定格電流の小さいスイッチング素子を使用するこ
とができ、駆動装置の小型化、低価格化を実現したＤＣ
モータ駆動装置を提供することを目的とする。
れたもので、短絡制動により発生する過大な回生電流を
抑え、定格電流の小さいスイッチング素子を使用するこ
とができ、駆動装置の小型化、低価格化を実現したＤＣ
モータ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、ＤＣモータを駆動する少なくと
も１個のスイッチング素子と、上位コントローラからの
回転速度指令信号、起動／停止信号、回転方向信号、制
動信号、および上記ＤＣモータの回転速度検出手段から
の回転速度信号を受けて、上記スイッチング素子の制御
信号を生成する速度制御回路とを有するＤＣモータ駆動
装置において、上記上位コントローラからの上記回転方
向信号、上記制動信号と、上記回転速度検出手段からの
上記回転速度信号を受け、上記ＤＣモータの上記回転速
度信号が任意に設定した基準信号より大きい場合、上記
ＤＣモータを逆転制動させる逆転制動信号を発生し、さ
らに、上記ＤＣモータの回転速度信号が任意に設定した
上記基準信号より小さくなった場合、上記ＤＣモータの
全ての巻線を短絡して制動する短絡制動信号に自動的に
切り替え、上記ＤＣモータの制動方式を制御する制動制
御回路とを設ける。
め、本発明においては、ＤＣモータを駆動する少なくと
も１個のスイッチング素子と、上位コントローラからの
回転速度指令信号、起動／停止信号、回転方向信号、制
動信号、および上記ＤＣモータの回転速度検出手段から
の回転速度信号を受けて、上記スイッチング素子の制御
信号を生成する速度制御回路とを有するＤＣモータ駆動
装置において、上記上位コントローラからの上記回転方
向信号、上記制動信号と、上記回転速度検出手段からの
上記回転速度信号を受け、上記ＤＣモータの上記回転速
度信号が任意に設定した基準信号より大きい場合、上記
ＤＣモータを逆転制動させる逆転制動信号を発生し、さ
らに、上記ＤＣモータの回転速度信号が任意に設定した
上記基準信号より小さくなった場合、上記ＤＣモータの
全ての巻線を短絡して制動する短絡制動信号に自動的に
切り替え、上記ＤＣモータの制動方式を制御する制動制
御回路とを設ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るＤＣモータ駆
動装置の一つの実施の形態を示す図である。図に示すよ
うに、図４の従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の構
成要素の他に、任意に設定できる基準信号ｊと回転速度
信号ｇとを比較し、比較信号ｉを発生させる比較器８
と、回転方向信号ｃ、制動信号ｄを入力とし、逆転制動
信号ｆを出力するＥＸ（Ｅxclusive）−ＯＲゲート９
と、制動信号ｄと比較信号ｉを入力とするＡＮＤゲート
１０と、ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）を
ホールドする信号用トランジスタ７とにより制動制御回
路１１が構成されている。
動装置の一つの実施の形態を示す図である。図に示すよ
うに、図４の従来のブラシレスＤＣモータ駆動装置の構
成要素の他に、任意に設定できる基準信号ｊと回転速度
信号ｇとを比較し、比較信号ｉを発生させる比較器８
と、回転方向信号ｃ、制動信号ｄを入力とし、逆転制動
信号ｆを出力するＥＸ（Ｅxclusive）−ＯＲゲート９
と、制動信号ｄと比較信号ｉを入力とするＡＮＤゲート
１０と、ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）を
ホールドする信号用トランジスタ７とにより制動制御回
路１１が構成されている。
【０００９】図２は本発明に係るＤＣモータ駆動装置の
もう一つの実施の形態を示す図である。図５の従来のブ
ラシ付ＤＣモータ駆動装置の構成要素の他に、図１と同
様の構成要素が追加構成され、速度検出素子としてホー
ル素子５の代りにＦＧ（周波数発電機またはエンコー
ダ）５ａを用いている。
もう一つの実施の形態を示す図である。図５の従来のブ
ラシ付ＤＣモータ駆動装置の構成要素の他に、図１と同
様の構成要素が追加構成され、速度検出素子としてホー
ル素子５の代りにＦＧ（周波数発電機またはエンコー
ダ）５ａを用いている。
【００１０】図３は制動制御回路１１の動作を示したフ
ローチャート図である。図に示すように、上位コントロ
ーラ１Ａからの回転方向信号ｃがオン（正回転Ｈ）の状
態で、制動信号ｄがオフ（Ｌ）からオン（Ｈ）になる
と、ＥＸ−ＯＲゲート９の出力（逆転制動信号ｆ）が反
転し、逆転信号（Ｌ）に切り替わり、速度制御回路１を
介して逆転制動が行われる。また、回転速度信号ｇが、
比較器８に任意に設定された基準信号ｊより大きい場
合、比較器８の出力である比較信号ｉが（Ｌ）となり、
ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）は（Ｌ）を
維持する為、短絡制動は行われない。したがって、ＤＣ
モータ３、３ａは逆転制動のみの通電が行われる。回転
速度信号ｇが、比較器８に任意に設定された基準信号ｊ
と一致するまでは逆転制動により減速するが、回転速度
信号ｇが基準信号ｊ以下になると、比較器８の出力（比
較信号ｉ）が（Ｈ）となり、ＡＮＤゲート１０の出力
（短絡制動信号ｋ）は（Ｈ）に切り替わり、速度制御回
路１を介して短絡制動が行われる。
ローチャート図である。図に示すように、上位コントロ
ーラ１Ａからの回転方向信号ｃがオン（正回転Ｈ）の状
態で、制動信号ｄがオフ（Ｌ）からオン（Ｈ）になる
と、ＥＸ−ＯＲゲート９の出力（逆転制動信号ｆ）が反
転し、逆転信号（Ｌ）に切り替わり、速度制御回路１を
介して逆転制動が行われる。また、回転速度信号ｇが、
比較器８に任意に設定された基準信号ｊより大きい場
合、比較器８の出力である比較信号ｉが（Ｌ）となり、
ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）は（Ｌ）を
維持する為、短絡制動は行われない。したがって、ＤＣ
モータ３、３ａは逆転制動のみの通電が行われる。回転
速度信号ｇが、比較器８に任意に設定された基準信号ｊ
と一致するまでは逆転制動により減速するが、回転速度
信号ｇが基準信号ｊ以下になると、比較器８の出力（比
較信号ｉ）が（Ｈ）となり、ＡＮＤゲート１０の出力
（短絡制動信号ｋ）は（Ｈ）に切り替わり、速度制御回
路１を介して短絡制動が行われる。
【００１１】ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号
ｋ）が（Ｈ）の時（短絡制動動作時）、信号用トランジ
スタ７がオンし、Ｆ／Ｖ変換器６の出力（回転速度信号
ｇ）を低レベル（Ｌ）に固定する為、外力により、ＤＣ
モータ３が回転させられても、比較器８の出力（比較信
号ｉ）を（Ｈ）に維持するホールド回路を構成する。上
位コントローラ１Ａからの制動信号ｄがオン（Ｈ）の間
は、ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）もオン
（Ｈ）に維持され、ＤＣモータ３への逆転制動の通電を
防止する。なお、短絡制動信号ｋは、逆転制動信号ｆに
対し優先させているので、短絡制動開始時には、逆転制
動は停止する。
ｋ）が（Ｈ）の時（短絡制動動作時）、信号用トランジ
スタ７がオンし、Ｆ／Ｖ変換器６の出力（回転速度信号
ｇ）を低レベル（Ｌ）に固定する為、外力により、ＤＣ
モータ３が回転させられても、比較器８の出力（比較信
号ｉ）を（Ｈ）に維持するホールド回路を構成する。上
位コントローラ１Ａからの制動信号ｄがオン（Ｈ）の間
は、ＡＮＤゲート１０の出力（短絡制動信号ｋ）もオン
（Ｈ）に維持され、ＤＣモータ３への逆転制動の通電を
防止する。なお、短絡制動信号ｋは、逆転制動信号ｆに
対し優先させているので、短絡制動開始時には、逆転制
動は停止する。
【００１２】上述のように、ＤＣモータの回転速度が高
い時は、先ず、逆転制動が働き、短絡制動は動作せず、
その後、任意に設定された速度以下で短絡制動が働くの
で、短絡制動により発生する過大な回生電流を抑えるこ
とができる。それ故、スイッチング素子２の定格電流を
従来のスイッチング素子に比べて小さくできるので、装
置の小型化、低価格化の効果が得られた。
い時は、先ず、逆転制動が働き、短絡制動は動作せず、
その後、任意に設定された速度以下で短絡制動が働くの
で、短絡制動により発生する過大な回生電流を抑えるこ
とができる。それ故、スイッチング素子２の定格電流を
従来のスイッチング素子に比べて小さくできるので、装
置の小型化、低価格化の効果が得られた。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＤＣ
モータ駆動装置においては、ＤＣモータの回転速度が任
意に設定された回転速度以上の場合、短絡制動が動作し
ない為、短絡制動により発生する過大な回生電流を抑え
ることができた。したがって、使用するスイッチング素
子の定格電流を小さくでき、駆動装置の小型化、低価格
化が実現できた。
モータ駆動装置においては、ＤＣモータの回転速度が任
意に設定された回転速度以上の場合、短絡制動が動作し
ない為、短絡制動により発生する過大な回生電流を抑え
ることができた。したがって、使用するスイッチング素
子の定格電流を小さくでき、駆動装置の小型化、低価格
化が実現できた。
【図１】本発明に係るＤＣモータ駆動装置の一つの実施
の形態を示したブロック構成図である。
の形態を示したブロック構成図である。
【図２】本発明に係るＤＣモータ駆動装置のもう一つの
実施の形態を示したブロック構成図である。
実施の形態を示したブロック構成図である。
【図３】制動制御回路の動作を示したフローチャート図
である。
である。
【図４】従来技術のブラシレスＤＣモータ駆動装置のブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図５】従来技術のブラシ付ＤＣモータ駆動装置のブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
１……速度制御回路 ａ……回転速度
指令 １Ａ…上位コントローラ ｂ……起動／停
止信号 ２……スイッチング素子 ｃ……回転方向
信号（正転） ３……ブラシレスＤＣモータ ｄ……制動信号 ３ａ…ブラシ付ＤＣモータ ｅ……通電信号 ４……電流検出回路 ｆ……逆転制動
信号 ５……ホール素子 ｇ……回転速度
信号 ５ａ…ＦＧ ｈ……ホール信
号 ６、６ａ…Ｆ／Ｖ変換器 ｈ２…ＦＧ信号 ７……信号用トランジスタ ｉ……比較信号 ８……比較器 ｊ……基準信号 ９……ＥＸ−ＯＲゲート ｋ……短絡制動
信号 １０……ＡＮＤゲート １１……制動制御回路 １２……回転速度検出手段
指令 １Ａ…上位コントローラ ｂ……起動／停
止信号 ２……スイッチング素子 ｃ……回転方向
信号（正転） ３……ブラシレスＤＣモータ ｄ……制動信号 ３ａ…ブラシ付ＤＣモータ ｅ……通電信号 ４……電流検出回路 ｆ……逆転制動
信号 ５……ホール素子 ｇ……回転速度
信号 ５ａ…ＦＧ ｈ……ホール信
号 ６、６ａ…Ｆ／Ｖ変換器 ｈ２…ＦＧ信号 ７……信号用トランジスタ ｉ……比較信号 ８……比較器 ｊ……基準信号 ９……ＥＸ−ＯＲゲート ｋ……短絡制動
信号 １０……ＡＮＤゲート １１……制動制御回路 １２……回転速度検出手段
Claims (1)
- 【請求項１】ＤＣモータを駆動する少なくとも１個のス
イッチング素子と、上位コントローラからの回転速度指
令信号、起動／停止信号、回転方向信号、制動信号、お
よび上記ＤＣモータの回転速度検出手段からの回転速度
信号を受けて、上記スイッチング素子の制御信号を生成
する速度制御回路とを有するＤＣモータ駆動装置におい
て、上記上位コントローラからの上記回転方向信号、上
記制動信号と、上記回転速度検出手段からの上記回転速
度信号を受け、上記ＤＣモータの上記回転速度信号が任
意に設定した基準信号より大きい場合、上記ＤＣモータ
を逆転制動させる逆転制動信号を発生し、さらに、上記
ＤＣモータの回転速度信号が任意に設定した上記基準信
号より小さくなった場合、上記ＤＣモータの全ての巻線
を短絡して制動する短絡制動信号に自動的に切り替え、
上記ＤＣモータの制動方式を制御する制動制御回路を有
することを特徴とするＤＣモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8279114A JPH10127079A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ｄｃモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8279114A JPH10127079A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ｄｃモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10127079A true JPH10127079A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17606622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8279114A Pending JPH10127079A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | Ｄｃモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10127079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230121A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Nidec Sankyo Corp | ファンモータ駆動制御装置 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP8279114A patent/JPH10127079A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230121A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Nidec Sankyo Corp | ファンモータ駆動制御装置 |
| JP4690070B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-06-01 | 日本電産サンキョー株式会社 | ファンモータ駆動制御装置 |
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