JPS5826585A - 直流電動機駆動装置 - Google Patents

直流電動機駆動装置

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JPS5826585A
JPS5826585A JP56122719A JP12271981A JPS5826585A JP S5826585 A JPS5826585 A JP S5826585A JP 56122719 A JP56122719 A JP 56122719A JP 12271981 A JP12271981 A JP 12271981A JP S5826585 A JPS5826585 A JP S5826585A
Authority
JP
Japan
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motor
voltage
current
control
energized
Prior art date
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Pending
Application number
JP56122719A
Other languages
English (en)
Inventor
Izuru Haruhara
春原 出
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP56122719A priority Critical patent/JPS5826585A/ja
Publication of JPS5826585A publication Critical patent/JPS5826585A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02P7/03Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/04Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

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】 本発明は単一極性の電源の両端間に2個のスイッチング
素子の直列回路を2組接続し、各直列回路のスイッチン
グ素子接続点に直流電動機の各端子を接続し、ある組の
直列回路の電源プラス側のスイッチング素子と他の組の
直列回路の電源マイナス(アース)側のスイッチング素
子な導通として直流電動機を一方向に回転付勢し、前記
他の組の直列回路の電源プラス側のスイッチング素子と
前記ある組の直列回路の電源マイナス側のスイッチング
素子な導通として直流電@機を他方向に回転付勢する、
いわゆる単電源H形の直流電動機駆動回路に関する。
この種の駆動回路による直流電動機の正、逆転駆動にお
いては、たとえば正転駆動から逆転駆動に切換えるとき
に、電動機の正転による逆誘起電圧と逆転付勢のための
電動機印加電圧が同極性となり、電動機および駆動回路
に過大な電流(短絡電流)が流れる。そこで従来におい
ては、回転方向を切換えるときは電動機が停止又は極(
低速になってから逆転付勢電圧を印加するようにしたり
、あるいは駆動用スイッチング素子を大電流容量のもの
にしたりしている。しかしながら直流電動機の停止を待
つ制御では反転駆動の休止時間が長いという問題があり
、スイッチング素子は大容量のものは高価になり、また
容量が低いと安全性に信頼がおけない。゛ 本発明は反転駆動をなめらかにしかも迅速(二おこなう
ことを第1の目的とし、低容量のスイッチング素子で直
流電動機を安全に正、逆転駆動することを第2の目的と
する。
上記目的を達成するために本発明においては、電源の低
圧側(アースン端に接続されたスイッチング素子と低圧
側端の佃に電流検出用の抵抗を介挿し、該スイッチング
素子と抵抗との直列回路に並列に逆起電圧保護用のダイ
オードを接続し、かつ該スイッチング素子を該抵抗の電
圧で制御して抵抗に流れる電流つまりは電動機電流を抑
制する構成とする。
第1図に本発明の一実施例を示し、第2図に各部の電圧
を示す。第1図において、Mが直流電動機、AIおよび
A2がパルス幅制御スイッチング用のトランジスタ、B
1およびB2が電流レベル制御用のトランジスタであり
、直流電動機Mを正転駆動するときには、トランジスタ
A1が速度(又はトルク)制御電圧vcに対応するパル
ス幅の、定周波数(20K11z)のパルスでオン付勢
され、トランジスタB1が連続してオン付勢される。逆
転駆動のときには、トランジスタA2が定周波数のノ(
ルスでオン付勢され、トランジスタB2が連続してオン
付勢される。トランジスタA1およびA2は、それぞれ
トランジスタQ、およびCbでオンオフが制御され、ト
ランジスタQ8およびQ7のペースに定周波数のパルス
v7およびvSが印加される。
パルス幅制御スイッチング用のトランジスタA1および
A2は、それぞれ直流電動機Mの一端および他端と直流
電源DPSのプラス端の間に介挿されており、直流電動
機Mの一端および他端と直流電源DPSのマイナス(ア
ース)端の間には、それぞれ電流レベル制御用のトラン
ジスタB2とモータ電流検出用の抵抗R2との直列回路
(B2 、 R2)および電流レベル制御用のトランジ
スタB1とモータ電流検出用の抵抗R1との直列回路(
Bl、R1)が接続されており、これらの直列回路(B
2. R2)および(Bl、 R1)のそれぞれに逆起
電圧保護用のダイオードD2およびDlが並列(:接続
されている。
電流レベル制御用のトランジスタB1のペースとコレク
タには、正転指示電圧■8に応じてトランジスタB1を
導通とし、抵抗R1の電圧に応じてトランジスタB1の
導通率を制御する、オンオフ制御および電流制御用の第
1の制御回路1が接続されており、電流レベル制御用の
トランジスタB2のペースとコレクタには、逆転指示電
圧v6に応じてトランジスタB2を導通とし、抵抗R2
の電′圧に応じてトランジスタB2の導通率を制御する
、オンオフ制御および電流制御用の第2の制御回路2が
接続されている。第1の制御回路lにおいて正転指示電
圧V、が高レベル「1」となると、トランジスタQ5が
導通してトランジスタQ3が導通し、更にトランジスタ
Q1が導通し、これにより電流制御用のトランジスタB
1が導通する。この導通状態において、抵抗R1の電圧
(つまりはモータ電流)が高くなるとトランジスタQ1
の導通率が低下し、トランジスタB1の導通率が下がっ
てモータ電流を抑制する。第2の制御回路2も1と同様
に動作する。
正転指示電圧vBy逆転指示電圧v6.正転付勢ノ々ル
スV、および逆転付勢パルスV、はパルス幅制御装置3
が発生し、抵抗R1およびR2の電圧v、1およびvI
7と制御電圧Vcはパルス幅制御装置3に印加される。
抵抗R1およびR2の電圧vIIおよびv、7はそれぞ
れ演算増幅器OPIの逆相入力端Hおよび正相入力端(
ト)に印加される。したがってvIIはOPIで反転さ
れる。制御電圧Vcは第2図に示すように、正転駆動の
ときには正極性とされ逆転駆動のときには負極性とされ
てOPIの出力V、と加算されて演算増幅器OP2の逆
相入力端(へ)に印加されてOF2で積分平滑化される
。OF2の出力はそれ故V。+vFとなるが、正転付勢
のときはV (+ VF =Vc V++ =l V(
1−l vl、I テあり、逆転付勢のときにはVC+
vF=VC+”+7=  l”CI+lVI?l=−(
mV(I  lvl?l )であって、制御電圧V。と
抵抗電圧(■11.”+? )の差を示す。このOF2
の出力vc+vFは、演算増幅器OP3の正相入力端お
よび逆相入力端と、比較器構成の演算増幅器OP4の逆
相入力端に印加される。前述の如く正転駆動でvc+v
、= Ivol −1v、、1であるので、OF2の出
力■1は低レベル「0」となり、逆転駆動でvc十vF
=−(l VCl −1vl? I )  であるので
、0P4(7)出力v。
は高レベル「1」となる。この高レベル「1」でO20
の正相入力端(ト)のアナログスイッチFETがオンと
なり正相入力端をアースする。R3(R4であるのでO
20の出力VCNT ハ正転付勢(V、 = rOJで
FETオフ)のときはプラスであり、また逆転付勢のと
きはPETがオンであるのでやはりプラスである。演算
増幅器OP3の出力VCNTはタイマTMの時限指示端
に印加される。タイマTMは、パルス発振器O8Cの発
生パルスでトリガされて、トリガからVCNTで指示さ
れた時間の間高レベル「l」の出力v4を発生する。v
4はしたがってVC十vFに対応したパルス幅であり、
アントゲ−)AIおよびA2に印加される。OF2の出
力V、 (正回転で「0」。
逆回転で「1」)がアントゲ−)A3とノアゲートA4
に印加され、ノアゲー)A4が正回転付勢の間高レベル
「1」の正回転指示電圧v8を、アンドゲートA3が逆
回転付勢の間高レベル「1」の逆回転指示電圧v6を発
生する。■、はアンドゲートA2くv6はアントゲ−)
AIに印加されるので、アンドゲートA2は正回転付勢
の間のみ、vc十vFに比例したパルス幅の通電付勢電
圧V、を、アンドゲートA1は逆回転付勢の間のみ、V
o+ V、に比例したパルス幅の通電付勢電圧V、を生
じ、それぞれトランジスタQ、およびQ7のペースに印
加する。
今仮に正転付勢が指示されている( V[l =rlJ
 V7=パルス)とすると、モータMには実線矢印AR
力方向電流(パルス電流)が流れる。このときの抵抗R
1の電圧v、Iはモータ電流を示す。次に制御電圧V。
が逆転付勢を指示する負極性になると、その直後は電動
機Mが正回転しているので、抵抗R2の電圧は、電動機
Mの逆誘起電圧と電源電圧のそれぞれによって流れる電
流の和を示す高い電圧となり、このときトランジスタQ
2の導通率が低下してトランジスタB、の導通率が低下
して、更にv8.が高いのでトランジスタA2のオン付
勢パルス幅が狭くなり、モータ電流が抑制される。モー
タが正転方向で減速するにつれて逆誘起電圧が低下し、
電動機が停止して更に逆転を始めるとモータ電流(Vl
?)は電源電圧とモータ速度に対応した低い値となり、
パルス幅制御によりトランジスタA2のオン付勢パルス
幅が広がって電動機Mが逆転方向で加速する。このよう
に、直流電動機Mは、単に制御電圧vcの極性をかえる
ことにより、まず発電制゛動で減速し、この制動の間、
スイッチングトランジスタA2(AI)のオン区間が狭
くされかつ電流制御トランジスタB2(Bl)の導通率
が低くされて過度の制動電流が抑制されてなめらかに発
電制動が進み、速度低下に共なって発電制動電流が低下
するにつれてトランジスタA2(A1)7)オン区間が
広(されて電流制御トランジスタB2(B1)の導通率
が高くされて遂には電動機が停止し、そのまま電動機は
逆転(正転)を始めて加速する。したがって反転切換は
円滑かつ迅速となり、しかも過大な過渡電流を生じない
。スイッチングトランジスタA1.A2、電流制御トラ
ンジスタBl、B2等のスイッチング素子は格別に大容
量にする必要はない。第1図に示す各部の電圧を詳細に
第2図に示す。
以上の通り本発明によれば、直流電動機を単電への切換
において過渡的な発電電流および突入電流が円滑にかつ
自動的に抑制され、電動機の回転方向の切換わりが円滑
となって迅速となり、しかも駆動回路のスイッチング素
子の容量を格別に大きくする必要がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図はその
各部の電圧を示すタイムチャートである。 1:第1の制御回路(第1の回路手段)2:第2の制御
回路(第2の回路手段)3:パルス幅制御装置 A1.A2:)ランジスタ(スイッチング素子)B、B
、 : )ランジスタ(電流制御素子)R1,R2:電
流検出用抵抗 Dl、D2:逆起電圧保護用ダイオードM:直流電動機 DPS :直流電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 単電源H形の、パルス幅制御による直流電動機駆動装置
    において、直流電動機の端子のそれぞれと単電源の一端
    の間にそれぞれスイッチング素子を介挿し、直流電動機
    の前記端子のそれぞれと単電源の他端の間に、それぞれ
    電流制御素子と電流検出用抵抗の直列接続回路を介挿し
    、かつ直列回路のそれぞれに逆起電圧保護用ダイオード
    を並列に接続し;直流電動機の一方向の回転付勢におい
    て直流電動機の一端に接続された電流制御素子な導通付
    勢し、それに接続された抵抗に現われる電圧の高、低に
    対して電流を小、大とする方向に電流制御素子に加える
    制御電圧を制御する第1の回路手段と、直流電動機の他
    方向の回転付勢において直流電動機の他端に接続された
    電流制御素子な導通付勢し、それに接続された抵抗に現
    われる電圧の高、低に対して電流を小、大とする方向に
    電流制御素子に加える制御電圧を制御する第2の回路手
    段と、前記抵抗に現われる電圧と電動機制御電圧の差に
    応じたパルス幅で、直流電動機の前記一方向の回転付勢
    において直流電動機の前記他端に接続されたスイッチン
    グ素子な導通付勢し、直流電動機の前記他方向の回転付
    勢において直流電動機の前記一端に接続されたスイッチ
    ング素子を導通付勢するパルス幅制御装置と、を備える
    ことを特徴とする直流電動機駆動装置。
JP56122719A 1981-08-05 1981-08-05 直流電動機駆動装置 Pending JPS5826585A (ja)

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JP56122719A JPS5826585A (ja) 1981-08-05 1981-08-05 直流電動機駆動装置

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JP56122719A JPS5826585A (ja) 1981-08-05 1981-08-05 直流電動機駆動装置

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JPS5826585A true JPS5826585A (ja) 1983-02-17

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ID=14842893

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JP56122719A Pending JPS5826585A (ja) 1981-08-05 1981-08-05 直流電動機駆動装置

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JP (1) JPS5826585A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514666A (en) * 1982-11-09 1985-04-30 Seiko Instruments & Electronics Ltd. Pulse width modulation d.c. servo motor driving circuit
US4680513A (en) * 1986-08-11 1987-07-14 Harbor Branch Oceanographic Institute Inc. Electric motor reversing control devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514666A (en) * 1982-11-09 1985-04-30 Seiko Instruments & Electronics Ltd. Pulse width modulation d.c. servo motor driving circuit
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