JPS58212393A - 直流モ−タ及びパルスモ−タ駆動方法 - Google Patents

直流モ−タ及びパルスモ−タ駆動方法

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JPS58212393A
JPS58212393A JP57092983A JP9298382A JPS58212393A JP S58212393 A JPS58212393 A JP S58212393A JP 57092983 A JP57092983 A JP 57092983A JP 9298382 A JP9298382 A JP 9298382A JP S58212393 A JPS58212393 A JP S58212393A
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Japan
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circuit
current
pulse
switching element
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JP57092983A
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Kiyoshi Inoue
潔 井上
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Inoue Japax Research Inc
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Inoue Japax Research Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • H02P7/291Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation with on-off control between two set points, e.g. controlling by hysteresis

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流モータ及びパルスモータを最も合理的に駆
動する方法に開する。
従来の直流モータの駆動方法では始動時に過大電流が流
れて界磁コイル巻線、整流子、ブラシが損傷してしまう
ことが時々あり、また従来から使用されているパルスモ
ータを駆動する方法についても界磁コイルに流れる駆動
電流特性が悪く、そのために電力が無駄に消費されてし
まうという欠(1) 点があった。従って、断種直流モータやパルスモータを
制御により所定方向の回転を頻繁にオン、オフしたり、
或いは正転と逆転とを頻繁に切り換えるサーボモータと
して使用したときの電力効率は低いものであった。
本発明は叙上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、安全かつ効率的な直流モータ及
びパルスモータ駆動方法を提供することにある。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第1図は直流モータの従来の駆動方法を示す回路図、第
2図はその駆動電流の特性曲線を示す図、第3図は本発
明にかかる直流モータの駆動方法を示す回路図、第4図
は第3図における直流モータの駆動電流の特性を示す図
、第5図は本発明にかかるパルスモータ駆動方法を示す
回路図である。
まず、第1図及び第2図について説明する。
第1図中、10は直流モータの従来の駆動回路図、11
は直流モータ、12は直流電源、13はコンデンサ、1
4.15はスイッチング素子、16は抵抗値の大きい(
2) 抵抗、17は抵抗値の小さい抵抗、18は回転のオン、
オフ及び正転、逆転の切換制御回路である。なお、この
第1図はモータ10を一方向に回転(正転)させる回路
のみが示してあり、制御回路1日によって切換え作動さ
れる他方向回転(逆転)の駆動回路は省略しである。
第2図におけるrpは直流モータの駆動電力の定格流値
であり、Pa、 Pbは制御回路18の出力端子18a
、 18bからの出力信号である。
この直流モータ11を駆動するときには制御回路18か
らパルス信号等の駆動信号を出力させるが、始動時は端
子18aからはスイッチング素子14にパルス信号を入
力して導通させ、大きな抵抗16を介して電流を通じ過
大なラッシュカレントが直流モータ11に流れるのを防
止する。
直流モータ11が回転を始めると、その界磁コイルに発
生ずる逆起電力のために次第に駆動電流が減少するので
、制御回路18の端子18bからスイッチング素子15
にパルス信号等の所定の駆動信号を1111: 送ると同時に、端子18から出力しているパルス信(3
) 号を切り、スイッチング素子14をオフとし、回路の抵
抗を減少させ駆動電流が一定窃定格電流値に保たれるよ
うにしている。この方法では始動時に大電流が大きな抵
抗16に流れるので電力の損失が大きい。このためオン
、オフを頻繁に繰り返したり、正転と逆転とが頻繁に繰
り返し切換えられるサーボモータ等として使用すると電
力損失が極めて大きなものであった。
次に上記の点を改良した本発明にかかる直流モータの駆
動方法を第3図及び第4図により説明する。
第3図中、20は本発明にかかる直流モータの駆動方法
を示ず回路図、21は直流モータ、22は電源、23は
コンデン勺、24.24はスイッチング素子、25は電
圧検知用の小さい抵抗、26はダイオード、27はスイ
ッチング素子、28はモータ21に流れる電流値を設定
値に応じて検出判別する回路で、例えば抵抗25に於け
る電圧降下が所定値に達したのを検出して信号を出力す
るシュミットトリガ回路、29□ はオン、オフ、及び正逆転の切換制御回路、30は(4
) 論理積回路である。この回路図に於ても、モータ21の
一方向の回転(正転)を行う回路のみが示してあり、他
方向の回転(逆転)を行うには、制御回路29、電?s
22、コンデンサ23とは別の、モータ21に逆向きの
電流を流す、逆転励磁回路が並設されている。第4図中
、Pは制御回路29の出方信号を示す図、SCHはシュ
ミットトリガ回路28の出力信号を示す図、S24はス
イッチング素子24.24のオン、オフを示す図、■は
モータ駆動電流の変化を示す図である。
制御回路29から図Pに示すような信号が発生ずると、
始めは論理積回路3oの他方の入力が1であるから、ス
イッチング素子24.24は導通して、直流モータ21
のコイルに電流が流れる。この場合は、始動電流を制御
するための大抵抗(第1図の抵抗16)がないために電
源22からは直流モータ21に立ち上がり特性の良い駆
動電流が流れる。
始動電流が上限値である定格電流値I8に達すると、抵
抗25に生じる電圧を検知するシュミットトリガ回路2
8がトリガされ、判別信号が論理積回路(5) 30に人力されるので、論理積回路30はスイッチング
素子24.24をオフとし、スイッチング素子27をオ
ンとする。スイッチング素子27はシュミットトリガ回
路28の判別信号出力に対応してオンとなり、従って第
4図中5CIIか1”の時のみオンとなっていることに
なる。それによって直流モータ21は電源からの供給電
流が断たれるが、モータ21のコイルに蓄えられた電気
エネルギがスイッチング素子27及びダイメート26を
通って放出され、モータ21に還流するため、駆動電流
は図■に示すように変化する。この電流が下限値1bま
で降下するとシュミットトリガ回路28は常態に復帰す
るのでその出力はOとなり、それによって論理積回路3
0はスイッチング素子24.24をオンにすると共に同
27をオフとするので再び電源22から直流モータ21
に電流が供給され駆動電流が増加する。
この駆動電流が再び上限値1aに達したときには上記と
同様な動作が繰り返して行、われるので、駆動電流は図
Iに示すように上端が#g山歯状、立ち上がり及び立ち
1がりの良い波形となる。 従っ(6) て上記の様な駆動方法によるときは、始動時における過
大電流を確実に防止することができ、かつ始動時の電力
の無駄を排除できるだけでなく、モータ21のコイル(
回転子及び/又は固定子のコイル)に蓄えられた電力を
放出してモータ21に還流さ・υ°ζ駆動するようにし
ているから、そして電源22による励磁期間に対し上記
還流による励磁期間は約A前後又はそれ以下の期間てあ
っで、かつ前述第1図の場合のように検出抵抗25の外
に回路抵抗17が挿設されていないから電力効率が極め
て高い。またモータ21(コイルのりアクタンス)の大
きさによって種々相違するが、例えば数10四前後程度
以下のサーボモータ等に於ては前記スイッチング素子−
U、24、及び27のオン、オフ周波数が数10KII
Z前後又はそれ以上の相当の高周波となるから、第4図
P図の信号終了時は、スイッチング素子24.24の導
通時で、電流が定格電流1aに達した時点、又はスイッ
チング素子27の導通時で、電流値が所定下限値1bに
低下した時点に同期させて電1′、・1 流をオフとするようにしても良いが、さらに図示(7) の如く、上記下限値1bよりもさらに所定値迄低下した
所で電流をオフ(スイッチング素子27をオフ)するよ
うにしで、モータ21のコイルに蓄積されている電力を
より有す】に利用するような電流オフのタイミングを取
るようにしても良(、さらにまた必要ならば、・e−夕
21のコイルの残存蓄積電力をコンデンサ23に還流回
収するオン、オフ還流回路を形成させても良い。なお、
モータ21を前述説明の場合の回転方向と逆向きの回転
に切換えるための回路構成、及び作動は前述の正転の場
合に徴して明らかであるから、その説明は省略する。
次にパルスモーク駆動方法を示す回路図についてW%5
図により説明する。
図中、51はパルスモータ、52は直流電源、53はコ
ンデンサ、54はパルス発jM B 、55ハパルス分
配回路である。而して、20’ 、20“及び20′は
いずれも第3図に示した回路20と同様な構成を有する
回路であり、いずれもスイッチング素子24.24及び
27、抵抗25、ダイオ−#712G、シュミットトリ
ガ1 回路28、論理積回路30から成り、それぞれパルス(
8) モータの各界磁コイル51a 、51b及び51cを流
れる電流を制御する。
各相制御回路の構成及び作用は位相差を除いて同一であ
るのでここでは界磁コイル51aの一相についてのみ図
示する。尚、パルス分配回路55の出力信号、シュミッ
トトリガ回路28の出力信号、スイッチング素子54.
54のオン、オフ状態、及びパルスモータ51のコイル
51aに流れる駆動電流の特性は第4図に示したものと
同様である。
分配回路55は公知のごとくパルス発振器54の出力を
分配し各相制御パルスを発生ずる。この信号により各相
コイル51a 、 51b 、 51cが順次輪番的に
励磁され、図示されていないロータが回動せしめられる
ものであるが、各相電流は第3図の実施例について説明
したのと同様にして所定の上限値■1と下限値I2の間
の値に限定されるものである。
従って以上のように構成することにより、パルスモータ
においてはその駆動電流のパルス波形が従来に比べて非
常に良くなり、このためモータの(9) 回転性能が良くなるとともにエネルギ損失が少なくなる
本発明は叙上の如(構成されるから、本発明によるとき
は直流及びパルスモータを効率良く駆動することができ
るものである。
尚、本発明は叙上の実施例に限定されるものではなく、
本発明の目的の範囲内で自由に設計変更出来るものであ
る。例えば上記実施例においては、モータの駆動電流が
所定の上限値に達したこと及び所定の下限値まで降下し
たことを検知する回路としてシュミットトリガ回路を用
いたが、これは公知の他の回路で代用でき、また、論理
積回路30はインヒビット回路等でも代替できるもので
あって、本発明はそれらのすべてを包摂するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は直流モータの従来の駆動方法を示す回路図、第
2図はその駆動電流の特性を示す図、第3図は本発明に
かかる直流モータの駆動方法を示す回路図、第4図は第
3図における直流モータのく10) 駆動電流の特性を示す図、第5図は本発明にかかるパル
スモータ駆動方法の一実施例を示す回路図である。 20.20’ 、20“、20″−制御回路11.21
− −−−−−−・−・直流モータ16.29−−−・
−・−−−−−−−−−−−−−−一制御回路2F:−
−−−−−−−−−−−〜−−シュミットトリガ回路3
(1−−−−−−・−−−−−一−−−−−−給理―回
路51−−−−−−−・・−−一−−−〜−−−−−−
−−パルスモータ54 −〜−−−−−−−・−−−−
−−−一−−−−−パルス発振器特許出願人 株式会社
井上ジャパックス研究所代理人(7524)最上正大部 (11)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 制御すべき直流モータ又はパルスモータの駆動電流が所
    定の上限値に達したこと及び所定の下限(i+¥以下に
    降下したことを検知する回路を設け、その回路の出力と
    モータ駆動パルスとの論理積により直流及びパルスモー
    タの駆動電流を断続制御することを特徴とする直流モー
    タ及びパルスモータ駆動方法。
JP57092983A 1982-06-02 1982-06-02 直流モ−タ及びパルスモ−タ駆動方法 Pending JPS58212393A (ja)

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Cited By (2)

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JPH0326295U (ja) * 1989-07-24 1991-03-18
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