JPS5831820B2 - チヨクリユウチヨツパソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流チョッパ装置の改良に関する。

従来の直流チョッパ装置では、モータ等の逆起電力負荷
に対して制御不能などの不安定動作を生じやすいという
不都合があった。

即ち、第１図に例示するように従来のチョッパ装置は負
荷であるモータのアーマチャＡとメインサイリスタＴ１
の直列体むよびモータのフィールドコイルＦを並列して
直流電源Ｂに接続し、アーマチャＡの両端子間にはフラ
イホイルダイオードＤ１ を接続し、またメインサイリ
スタＴ、の正負端子間には転流コンデンサＣ１を小コイ
ル釦よび消弧サイリスタＴ３を介して接続すると共に、
前記転流コンデンサの両端子間に補助サイリスタＴ２を
通して共振りアクドルＬを接続して構成されており、消
弧サイリスタＴ３が点弧するとメインサイリスタＴ１が
消弧し、転流コンデンサＣ１が充電される。

次ぎにメインサイリスタＴ１ と補助サイリスタＴ２
が点弧すると負荷に電流が流れ、それと同時に転流コン
デンサＣ１のチャージが反転する。

この場合、モータが低速回転している際には逆起電力が
低いからモータ電圧は第２図ａに実線で示すようになる
。

即ち、オフ時にはモータのインダクタンスのため電流が
しばらく流れ続けてダイオードＤ１が導通し、従って、
転流コンデンサは同図すに実線で示すように電源電圧以
上に充電される。

しかしながら、モータの高速回転時において電流が少な
い場合にはモータのインダクタンスによる電流の持続は
少なく、第２図ａに点線で示すようにダイオードＤ１が
オンする１でには至らない。

このため転流コンデンサの充電量は同図すの点線のよう
に非常に少なくなり、制御不能状態に陥る場合が生ずる
。

本発明は上記した従来回路に更に補充電サイリスタを設
け、モータの高速回転時に転流コンデンサのチャージが
低くなった際、これを検出して転流コンデンサの補充電
を行なうことによって上述の如き従来装置の欠点を除去
しようとするものである。

以下本発明を添付図面の一実施例に基いて詳述する。

第３図に示す本発明装置の実施例に釦いて、直流電源Ｂ
の両端子間に負荷Ａを介してメインサイリスタＴ１ を
接続し、このメインサイリスクの正負端子間に転流コン
デンサＣ１と消弧サイリスタＴ３ とを直列接続し、こ
の転流コンデンサの両端子間に補助サイリスタＴ２ と
共振りアクドルＬとを直列接続した点は従来装置と同様
であるが、本発明に釦いては更に共振りアクドルＬの正
端子と直流電源Ｂの正端子間に補助充電用サイリスタＴ
４を接続しである。

この補充重用サイリスタＴ４の点弧回路は共振りアクド
ルＬの端子間電圧を導くダイオードＤ２ と抵抗Ｒ１＄
−よびこの抵抗Ｒ１の電圧を分圧する抵抗Ｒ２とツェナ
ーダイオードＺＤ１ このツェナーダイオードＺＤの両
端子間にダイオードＤ３を介して接続したコンデンサＣ
ａ、及びゲート端子Ｇを抵抗Ｒ３を介してダイオードＤ
３のアノード側に、アノード端子ＡをダイオードＤ３
とコンデンサＣａとの相互接続点ａに、カソード端子Ｃ
をダイオードＤ４のアノード側に接続したプログラマブ
ルトランジスタＰＵＴ（以下単にＰＵＴという）とから
戒るタイミング判定回路１を備えている。

この判定回路１の出力はダイオードＤ４を通して補充電
用サイリスタＴ４のゲート端子Ｇに導かれている。

尚、Ｃ２、Ｒ４はシャント素子を示す。上述のように構
成した本発明のチョッパ装置にかいて、各サイリスタは １） 消弧サイリスタＴ３ ２） メイン卦よび補助サイリスタＴ１、Ｔ２３） 補
充電用サイリスタＴ４ の順番で繰返し点弧するよう点弧回路（Ｔ、〜Ｔ３の点
弧回路は図示を省略しである）によって制御されている
。

メインサイリスタＴ１ と補助サイリスタＴ２ とを
点弧して転流コンデンサＣ１のチャージが反転した後、
補充電用サイリスタＴ４が点弧するが、このとき、転流
コンデンサＣ１のチャージが電源電圧以上にあれば補充
電用サイリスタＴ４には逆方向の電圧が加わってかり電
流は流れない。

しかしながら転流コンデンサＣ０のチャージが少なく電
源電圧以下であれば補充電用サイリスタＴ４が導通し、
Ｂ−Ｔ、 −Ｌ−Ｃ１−Ｔ１−Ｂの回路により転流コン
デンサＣ１が補充電される。

これにより転流コンデンサＣ１が電源電圧以上にチャー
ジされるから、その後で消弧サイリスタＴ３をオンすれ
ばメインサイリスタＴ、が確実に消弧する。

これを第４図に示す転流コンデンサＣ１の電圧波形につ
き詳細に説明すると、コンデンサ電圧ｖ１ において補
助サイリスタＴ２ をオンすると転流コンデンサＣ１と
共振りアクドルＬとの共振によりコンデンサ電圧は ■２＝：＝−■１ に極性が反転する。

ここで補充電サイリスタＴ４をオンさせるとＢ−Ｔ
−Ｌ−Ｃ１−Ｔ１−Ｂの回路に電流が流れ、転流コンデ
ンサＣ１が電源電圧Ｅに向って充電される。

この場合Ｌ−Ｃ１共振により ■３ｆ：ｌ■２ ｌ＋２（Ｅ−ｌ■２１）＝２Ｅ−ＩＶ
２１ となる。

補充電用サイリスタＴ４は■２〈Ｅの場合にのみオンと
なるから１■３１〉Ｅが必ず保たれることになる。

次に、補充電用サイリスタＴ４の点弧回路の作動につき
説明する。

補助サイリスタＴ２ をオンすると転流コンデンサＣ１
のチャージは共振りアクドルＬを通して反転するからこ
のリアクトルの端子間電圧（点弧回路１への入力電圧）
は第５図ａに示すようになる。

このリアクトルの電圧はダイオードＤ２ により負側か
カットされ、更にツェナーダイオードＺＤによりツェナ
ー電圧ＥＺでカットされ第５図すのようになる。

転流コンデンサＣ１の電荷が反転し、補助サイリスタＴ
２がオフとなると共振りアクドルＬの端子電圧は急速に
零となるが、この間コンデンサＣａにはダイオードＤ３
を通して電荷が蓄えられているからＰＵＴのアノードは
ゲートより高電位となりＰＵＴが導通し、コンデンサＣ
ａが放電する。

これによりダイオードＤ４の負側には第５図Ｃの如きパ
ルスが発生し、これにより補充電用サイリスタＴ４が点
弧する。

従って、上記したタイミング判定回路によると電流コン
デンサＣ１の反転が終って補助サイリスタＴ２がオフと
なると同時に補充電用サイリスタＴ４を点弧することが
でき、点弧回路が簡単であるにも拘らず、点弧のタイ□
ングを確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流チョッパ装置を例示する回路図、第
２図はその作動説明図であってａはモータ電圧を、ｂは
コンデンサ電圧を示してち・す、また、これらの図で実
線はモータの低速回転時を、点線はモータの高速回転時
を夫々に示している。 第３図は本発明装置の一実施例を示す回路図、第４図は
第３図に示す本発明装置における転流コンデンサの電圧
波形の説明図、第５図は第３図に示す本発明装置におけ
る点弧回路の各部電圧波形図である。 Ｔ１：メインサイリスタ、Ｔ２：補助サイリスタ、Ｔ３
：消弧サイリスタ、Ｔ４：補充電用サイリスタ、Ｃ０：
転流コンデンサ、Ｌ：共振りアクドル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源の両端子間に負荷を介して直列に接続され
   たメインサイリスタと、このメインサイリスタのアノー
   ド・カソード間に並列に接続された転流コンデンサネ・
   よび消弧サイリスタの直列回路と、前記転流コンデンサ
   の両端子間に並列に接続された補助サイリスタ釦よび共
   振りアクドルの直列回路と、この補助サイリスタのカソ
   ードと前記直流電源の正端子間に接続された補充電用サ
   イリスタと、前記共振りアクドルの端子間電圧の発生に
   よりチャージし、前記電圧の消滅により前記チャージを
   急速に放電する充放電回路を有するタイミング判定回路
   を具え、前記転流コンデンサの転流後にこの補充電用サ
   イリスタを点弧するための点弧パルスを発生する点弧回
   路とを具備する直流チョッパ装置。