JPS58224578A - 三相モ−タの起動時の制御回路 - Google Patents

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】 本発明は誘導電動機の起動時の過電流を押え。

一定の範囲の電流で起動させ定常状態に持って行くこと
のできる制御回路に関する。

モータの起動時には定格電流の数倍もの電流が流れるの
で、これを少なる方法が構じられている。一般的にはＹ
−△起動方式が行われている。この結線の切り換えは電
子的に行うことは困難である。

本発明はＹ−△起動方式でなく、全電子的に自動的に起
動時の電流を一定範囲内に制限するようにした制御回路
を提供するものである。

そのため８本発明は、現在一般的に行われている速度制
御のためのパワートランジスタ６個からなるインバータ
を用い、パワートランジスタをパルスによって駆動する
ようにするとともに、そのパルス巾をモータへ入力され
る電流に応じて自動的に制御し、過電流になった際に小
電流に押えるようにしたものである。

以下図示の実施例について説明する。本実施例は６個の
トランジスタＴＲＩ〜ＴＲ６によって三相モータＴＭの
回転速度を制御するものに関する。各トランジスタのベ
ース端子１〜６は、各々同符号で示したベース駆動回路
７〜１２に接続さノｔている端イ】〜６と接続される。

周波数発生器１；３は計数器１４へ入力する矩形波パル
スと。

コンパレータ１５のプラス入力へ入力する三角波パルス
とを出力するものであって、可変抵抗１６によってＪ５
えられる入力電圧によって周波数を変えることができる
ようにかつている。

剖数器１／ｌ１（１：上記矩形波パルスを入力し、この
パルス６個分の１１Ｊのパルスを出力するもので。

出力端子が３個あり、　１４　ａ　、　１．４１）　、
　１４　ｃの順に各々の端子に出力パルスが現われる。

この出力パルスがインバータ１６．１７．１８を介して
反転されてベース駆動回路７，８．９に入力される。

その波形を示したのが第２図Ａ、、、、　Ｂ　、　Ｃで
ある。。

一方、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６のベース駆
動回路ＪＯ〜１２へはアンドゲート１９，２０，２］か
ら入力される。このアントゲ−）　］９．２０．２］へ
は前記計数器１４．コンパ１／−夕１５及び後述の保護
回路２２かＣ・の出力が入力される。保護回路２２はモ
ータＩＭへ過電流が流れるのを防Ｉ卜するだめのもので
あり、三相負荷電流のＲ相、Ｔ相から変流器２３．２３
を用いて負荷電流の変流値を取り出し、整流器２５によ
って整流する。発光ダイオード２６とフォトトランジス
タ２７とがフレＩ・カプラを構成されており、その発光
ダイオ−１’　２（ｉが可変抵抗器２８を介しで整流器
２５の出力に接続されている。すなわち、負荷電流によ
って整流器２５の出力電圧を変え、その値が一定値以上
νこ達すると発光ダイオード２６を点灯さぜ、フォトト
ランジスタ２７をオンとさせるようになっているっこの
）第１・トランジスタ２７のコレクタカ前記アントゲ−
）１９，２０．２１の人力に接続され。

常時各ゲートを開いておき、過電流により発光ダイオー
ド２６が点月したときに各ゲートを閉じるようになって
いる。

モ〜りＪＭへの人力線Ｒ相、１゛相にはさらνこ変流器
２９．２９が取りセ１け戯ｆｔ　、前記と同様整流器３
０．可変抵抗３１２発光ダイオード：３２．フ第１・ト
ランジスタ３；３の回路が接続されている。この回路は
起動時の突入電流を押えるためのものであって、起動電
流が一定値り、上になると発光ダイオード３２が点灯し
、フォトトランジスタ３３をオンとさせる」二うになっ
ている。フォトトランジスタ；３：３のコレクタはイン
バータ３４を介してスイッチング素子としてのトランジ
スタ：４５のベース及び前記イン・・−タ；３４とさら
に次のインバータ３６ｆ：介してスイッチング素子とし
てのトランジスタ３７のベースに接続されている。すな
わち。

フ第１・トランジスタ３３がオフのときにはトランジス
タ３７がオン、トランジスタ３５がオフで、フォトトラ
ンジスタ３３がオンとなったときには逆にトランジスタ
３７がオフ、トランジスタ３５がオンとなる」二うにな
っている。このトランジスタ３５　、３７　ｒｉ　前述
コンパレータ１５のマイナス端子に加える基準電５圧を
切り換えるためのものである。

トランジスタ３７は可変抵抗３８によって定まる基準電
圧Ａｋ、ｌ・ランリスタ３５は可変抵抗３９によ５一 つて定まる基準電圧Ｂを各々コンパｌノー夕１５のマイ
ナス入力に加える。

前言已のように、コンパレータ１５のプラス入力には三
角波パルスが入力される。従って、コンパレータ１５か
らはマイナス入力に与えらノ］、る基準電圧によって巾
が変わるパルスが出力される。

その関係を示したのが第３図である。コンパレータに入
力される三角波パルスが（イ）である。基準電圧Ａが加
えられると、基準電ハエと三角波パルスとの交点で立ち
上り、立ち下るパルスが出力されるので、巾の広い（１
＋）　、同図（ロ）で示されるパルスが出力され、基準
電圧Ｂが加えられると巾の狭い（ｔ２）、同図（ハ）で
示されるパルスが出力される。この（ロ）、（ハ）に示
されるパルスの巾１１゜ｔ２も可変抵抗３８．３９によ
って若干変化するものであることはいうまでもない。こ
の出力パルスがゲート１９，２０．２１に加えられる。

従って、端子４，５．６には第２図に）、（ホ）、（へ
）で示されるパルスが加えられる。

以下上記実施例の作用について説明する。

〜６− １す図示しｈい制御回路の電源スィッチをオンと１７．
制御回路を動作可能としだ後３相交流の主ブレーカをオ
ンとさせる。図示しない整流回路によって整流１した直
流がトランジスタＴＲ１〜ＴＲｆｉの回路に加えられる
。制御回路がオンになると、まず２周波数発生器が動作
１〜．矩形波パルス−ｋ　割数型１４　ｖｃ　、三角波
パルスをコンパレータ１５のプラス人力に加える。この
矩形波パルスと三角波パルスとは各々１個１個のパルス
が対応するものである。矩形波パルスの最初の６個の間
剖数器１４の出力端子１４　ａにパルスが発生し、アン
ドゲート１９に入力するとともに、インバータ】６を介
してベース駆動回路７へ入力される。従って端子１には
この間電圧が加わらず。

端子２，３に電圧が加えられる。この間フォトトランジ
スタ２７がオフであるので、アントゲ−）　１０．　］
Ｉ　、　’１２は開いている。同様にフォトトランジス
タ：３３もオフであるので、コンパレータ】５のマイナ
ス入力には基準電圧Ａが入力され、巾広のパルスが出力
され２割数型１４からの出力で開いているアンドゲート
１９を介してベース駆動回路１０を動作させ、端子４に
第２図（ロ）で示すパルス６個分出力をする。従って、
トランジスタＴＲ２、ＴＲ８がオンの状態において、ト
ランジスタＴＲ４が第２図（ロ）のパルスに応答してオ
ンとなりモータＩＭに電流を供給する。周波数発生器１
３からのパルスが７個目からは割数型１４の出力は端子
１４１〕に現われ、前記同様アントゲ−１−２０によっ
てパルスがトランジスタＴＲ５に加えられ。

トランジスタＴＲＩ　、　ＴＲ３とパルスによってオン
・オフするトランジスタＴＲ５ｘよってモータＴＭにパ
ルス状の電流が流れる。次にはトランジスタＴＲＩ　、
　ＴＲ２とトランジスタＴＲ６とによつ−Ｃ７昆流が流
れる。

すなわち、トランジスタＴＲＩ〜ＴＲ６には第２図に示
すベース波形で駆動され、モータ】Ｍには近似正弦波交
流が供給される。可変抵抗器１６によって与えられる電
圧によって周波数を変え。

かつ、可変抵抗器１８によって基準電圧Ａを変化させて
パルス巾を変えることによって電圧を変化さぜ、端一１
電圧／周波数＝一定として速度制御を行う。

モータ［ｒ、１の起動時に必要」ン上の電流が流れると
、変流器２り　、　３０によって検出１１．整流して得
られる直流電圧が高くなり発光ダイオード３２を点灯さ
せる。従って、フォトトランジスタ３３がオンとなって
出力を”　ｏ　”とし、　　ｌ−ランジメタ３フヲオフ
としてトランジスタ３５をオンとする。

その結果コンパ１／−タ］５のマイナス入力には基準電
圧Ｂが入力され、巾の狭いパルスがアンドゲート１９〜
２１を介してベース駆動回路１．０．］］。

１２に加えられ、トランジスタ４，５．６のオン時間を
短かくして負荷に加わる電流を押える。

かくしてモータ■Ａ１に加わる電流が減少すると再びフ
ォトトランジスタ３３はオフとなりコンパレータ１５に
基準電圧Ａが入力される。このようにして、トランジス
タ３５．３７を交互に切り換えることによって起動時の
電流を押え、定格値り上の電流が流すしないようになっ
ている。

走己動時が終り、定常状態になれば発光ダイオ９− 一ド３２が点す］することはなく、従−って、基糸電圧
Ａによって発生するパルスに対応［−でトランジスタＴ
Ｒ４、ＴＲ５、ＴＲ６が１駆動される１、この定常運転
時に何らかの原因によ１つモー　タＩＭに流才１、る電
流が増大すると、変流器２３　、２１によって検出され
整流器２５によって（８）られる直流電圧が上昇し９発
光ダイオード２６が点灯１“る。

従って、フ第１・トランジスタ２７がオンとなりアンド
ゲート１９，２０．２１を閉じ、ベース駆動回路１０、
１１　、１２への電圧供給を遮断する。結局トランジス
タＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６がオンとなることがないので
、モータＩＭには電流が供給されず。

停止する。

本実施例においては９発光ダイオード２にとフ第１・ト
ランジスタ２７の回路によってアンドゲート１９，２０
，２］のゲートを閉じてモータＩＭへの電流を遮断１〜
だが、フ第１・トランジスタ２７のオン動作によってリ
レー等を動作させ、交流入力を直接遮断するようにして
もよい。

以上のように２本発明においては電流値を検１０− 出し、過電流になった際にスイッチング素子としてのト
ランジスタ３５．３７を切り換へ、コンパレータへの入
力を自動的にコンパレータの出力パルス巾が小さくなる
ようにしているので、三相モータを駆動するだめのイン
バータを構成するトランジスタのオンとなっている時間
を狭くし結果としてモータへの入力電流を自動的に少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の回路図、第２図はインバータの
トランジスタを駆動する各ベース駆動回路の出力波形、
第３図はコンパレータの入力と出力の関係を示す波形図
。 １５・・・コンパレータ　　　３３・　フォトトランジ
スタ２９．３０・・・変流器　　　　３５．３７・・・
トランジスタ３】・・・可変抵抗器　　　３８．３９・
・・可変抵抗３２・・・発光ダイオード 特許用　願人　　アイダエンジニアリング株式会社代理
人弁理叶　　中　　　山　　　　　清（ほか１名） −１１〜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）三相モータとパワートランジスタの組み合わせか
   らなるインバータにより制御するものにおいて、三角波
   パルスと基準電圧とを入力し、入力基単電圧に応じた巾
   の矩形波パルスを出力し、該パルスによって前記パワー
   トランジスタを駆動するコンパレータト、前記コンパレ
   ータへ入力する基草電圧を２種類用意し、これらを切り
   換えてコンパレータへ入力させるスイッチング回路と、
   モータの入力電流を検出する検出回路と、常時コンパレ
   ータの出力パルスの巾が犬でざる方に切り換えておき、
   検出回路により検出した電流がある値以上になったとき
   コンパレータの出力パルスの力が小なるように前記スイ
   ッチング回路を切り換える制御回路とを有することを特
   徴とする三相モータの起動時の制御回路。