JPS5932392A

JPS5932392A - 自動ドアの速度制御回路

Info

Publication number: JPS5932392A
Application number: JP57139480A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hayashida; 建一林田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-21

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】この発明は自動ドアの速度制御回路に関する。

自動ドアを開閉する駆動源としては、経済的な面及び堅
牢さの点から従来より誘導モータが広く使用されて米た
。しかしながら、誘導モータの速度制御は複雑であり、
また、自動ドアの制御においてはドアの重さや大きさ、
ドアの開閉の程度等に応じて、自動ドアの開閉速度を変
える必要があるが、簡易な回路構成によってドアの開閉
速度を制御する回路の出現が望まれている。この発明は
このような状況からなされたものであり、自動ドアにお
ける開閉速度の制御を極めて簡単な回路によって実現し
得るようにしている。

以下にこの発明を説明する。

この発明は第１図に示すように、自動ドアを誘導モータ
Ｍの駆動によって開閉制御する自動ドアの速度制御回路
に関するものであり、交流電源１を全波整流するための
グイオードブリッジで成る全波整流回路２と、この全波
整流回路２からの全波整流信号ＡＲをサイリスタブリッ
ジの点弧制御によって交流イｇ号Ａｓに変換して誘導モ
ータＭに印加するチョッパ回路３と、このチョッパ回路
３の接地間にコレクターエミッタを介挿されると共に、
ベースに全波整流信号ＡＲをダイオードＤＩ及びコンデ
ンサＣＩ　　で変換した直流信号１）８が１、ｉ！Ｌ抗
１モ２及びＩも、１を経゛Ｃ印加されるトランジスタ４
と、このトランジスタ４のベースにスイッチング手段と
してのアナログスイッチ５Ａ〜５Ｃを介して、互いに異
なる周波数ｆ１．　ｆ２．　ｆ３のパルス伯゛号を印加
するためのパルス発振回路６Ａ〜６（コとを設け、自Ｍ
ｊｂドアの位置に応じてアナログスイッチ５Ａ〜５Ｃを
切換えることによりチョッパ回路３のパルス幅を変え、
自動ドアの開閉速度を可変とするようにしたものである
。なお、チョッパ回路３はブリッジ接続された４個のサ
イリスタ３八〜３］）で成り、交流信号ＡＲはダイオー
ドＤ１　及びコンデンサＣＩ　で平滑されて１１流信号
Ｄ８に変換されるようになっており、直流信号１）Ｓは
更に抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺｌ）で一定の直
流電圧に変換され、パルス発振１ｔ＋Ｊ路６Ａ〜６ＣＶ
ｃ供給されるようになっている。また、直流信号ＤＳは
抵抗Ｒ，２ヲ介してトランジスタ７のコレクタに印加さ
れるようになっており、トランジスタ７のコレクタ出力
が抵抗Ｒ３を経てトランジスタ４のベースに入力すれ、
トランジスタ７のベースがアナログスイッチ５八〜５Ｃ
に接続されている。さらに、アナログスイッチ５Ａ〜５
Ｃは、自動ドアの位置を検出する位置検出器（図示せず
）からの検知信号ＳＬＩ〜ＳＬ３によってオンオフされ
、選択されたアナログスイッチに接続されているパルス
発振回路からのバルスイＨ号がトランジスタ７をオンオ
フするようになっている。

このような構成にお（・て、交流電源１は全波整流回路
２によって全波整流され、その全波整流イｇ号ＡＲがサ
イリスタ３八〜３１）で成るチョッパ回路３に入力され
る。ここに、チョッパ回路３に接地されているトランジ
スタ４は直流信号Ｄ８によって常時オンされており、チ
ョッパ回路３はサイリスタ３八〜３Ｄの点弧制御に従っ
てオンオフを繰返し、その点弧位相角に応じた交流信号
Ａｓを誘導モータＭに供給する。これにより、誘導モー
タＭは点弧位相角に応じた速度で回転駆動されることに
なり、この誘導モータＭの回転軸に連結された自動ドア
が開閉されるのである。

しかして、抵抗几１　及びツェナーダイオードＺＤによ
って一定電圧にされた電圧がパルス発振口ｗｔ６Ａ〜６
Ｃに印加され、パルス発振回路６Ａ〜６Ｃはそれぞれ互
いに異なる周波数ｆ□〜ｆ３でパルス発振するようにｔ
「つでいる。そして、アナログスイッチ５Ａ〜５Ｃのい
ずれか１つがオンされるようになって４・５つ、自動ド
アの位置を検出する位置検出器からの位置検知信号ＳＬ
１〜８Ｌ３に従って切換えらねるようになっており、た
とえば検知信号ｓｒ、ｉによってアナログスイッチ５Ａ
がオンされると、パルス発振口ｗＩ６Ａからのパルス信
号（周波数ｆ１）がアナログスイッチ５Ａを経てトラン
ジスタ７０ベースに印加されることにより、トランジス
タ７が周波数ｆ１でオンオフを繰返すことになる。よっ
て、トランジスタ４もこの周波４５（ｆｌに従ってオン
オフを繰返すことになり、トランジスタ４のコレクタに
接続されたチョッパ回ＶＴ３も周波ｐｆ□で接地動作を
繰返し、結局チョッパ回路３に印加されている全波整流
信号ＡＲをパルス幅変調することになる。このように、
パルス幅変調された交流信号Ａｓが誘導モータＭに供給
されることにより、誘導モータＭの回転速度がパルス幅
に対応して変化する。一方、検知信号ＳＬ２によってア
ナログスイッチ５Ｂがオンされた場合には、周波数ｆ２
に応じてパルス幅変調され、これによって誘導モータＭ
が回転制御されることになり、検知信号ＳＬ３によって
アナログスイッチ５Ｃがオンされた場合には、周波数ｆ
３に応じてパルス幅変調され、これによって誘導モータ
Ｍが回転制御されることになる。したがって、位置検出
器の取付位置を適宜調整することによって、自動ドアの
任意な開閉位置で誘導モータＭの回転速度を定速、減速
、制動というように制御することが可能である。

第２図はこの発明の具体的な一実施例を示す回路結線図
であり、誘導モータＭによって駆動されるドア１０は図
示の矢印方向に動くようになっておリ、ドア１０の移動
位置には位置検出用のスイッチ（たと★はリミットスイ
ッチ）８１〜Ｓ４が配設されており、スイッチ８１　の
検知信号はオア回路０１（，１、スイッチＳ２　の検知
イに号はオア回路０１ｔ２、スイッチＳ３　の検知信号
はオア回路Ｏ几３、スイッチＳ４　の検知信号はオア回
路ＯＲ・４にそれぞれ入力されるようになっている。ま
た、ドア１ｏの入用口には通行人を検知するためのマッ
ドスイッチ１１が配設されており、マッドスイッチ１１
の検知信号はインバータＩＮＩ及びＩＮ２を経てアンド
回路ＡＮＩ）ｘに入力され、インバータ■Ｎ１の出力は
オア回路０’［４１及びＯＲ２１アンドＩＬ！ｌ　ＩＭ
ｒ　ＡＮＩ）２に入力されている。さらに、アンド回路
ＡＮＤ１及びＡＮＤ２の出力を］”それぞれ抵抗Ｔ（，
１１及び１ｔ１２を経てトランジスタＱ１及びＱ２に入
力され、トランジスタＱ１及びＱ２のコレクタ出力続さ
れたフォトカプラ１２及び１３を経てトライアックＩ４
及び１５をオンオフ制御するようになっており、トライ
アック１４及び１５のオンオフによって誘導モータＭを
正転、逆転方向に回転駆動する。そして、誘導モータＭ
には上述したようなチョッパ回路１６が括絖されており
、チョッパ回路１６は４個の７オト力プラ発光ダイオー
ド及びサイリスタで成る３０〜３３で構成されており、
チョッパ回路１６の一端はトランジスタＱ５　　に接続
されそのオンオフ制御で接地されるようになっている。

また、オア回路ＯＲ２及びＯＲ３の各出力はナンド回路
ＮＡＮＤｔに入力され、このナンド回路Ｍ人出の出力は
モノマルチ１７に入力されると其処、インバータＩＮａ
及びアンド回１６ＡＮＤａに入力されており、インバー
タＩＮ３の出力はアナログスイッチ加をオンオフし、ア
ンド回路ＡＮＤ３の出力はアナログスイッチ２１をオン
オンするようになっている。そして、モノマルチ１７の
Ｑ出力はアンド回路ＡＮＤ３に入力されると共に、アン
ド回ｗＴＡＮＤ４及びオア回路ＯＲｓに入力され、モノ
マルチ１７のＱ出力はアナログスイッチｎをオンオフす
るようになって（・る。

さらに、アナログスイッチ乙にはドア１０を定速で開閉
するための一部直流電圧ＶＯが入力され、アナログスイ
ッチ２１には周波数ｆ１のパルス発振器１８が接続され
、アナログスイッチ２２には周波数ｆ２のパルス発振器
１９がＷ：続されており、アナログスイッチ加〜ｎの出
力は抵抗几１３を経てトランジスタＱ３　に入力され、
トランジスタＱ３　のコレクタ出力はスイッチング用の
トランジスタＱ４　　を経てトランジスタＱ５　のベー
スに印加されるよう罠なっている。ｔ（お、アナログス
イッチ頷〜ｎの各出力は、抵抗Ｒ１２３によってプルダ
ウンされるようになっている。

一方、交流電源％は全波整流回路部で全波整流され、そ
の全波整流信号がチョッパ回路１６に供給されると共に
１ダイオード１）】０及びコンデンサＣ１４で平滑され
た直流電圧十Ｖを形成するようになっており、交流Ｎ、
源田は更にトランス５を介して全波整流回路部に与えら
れ、トランス５の出力がインバータＩＮＳ及びコンデン
サＣ１２，抵抗Ｒ１７で成る微分回路を経てアンド回路
ＡＮＤ４に印加され、インバータＩＮ４及びコンデンサ
Ｃ１５，抵抗Ｒ１ｓで成る微分回路を経てアンド回路Ａ
ＮＤ５に印加され、それぞね交流電源乙の周波数に同期
したパルス信号を形成するようになっている。そして、
アンド回路ＡＮＤ４及びＡＭ）５の出力はそれぞれ抵抗
Ｒ１９及びＲ２２を経てトランジスタＱ６　及びＱ７に
印加され、トランジスタＱ６７６びＱ７のコレクタに接
続されたフォトカブラ３０　、３２及びフォトカプラ３
１　、３３を駆動するようになっている。なお、フォト
カブラ３０〜３３は上述のチョッパ回路１６を構成して
おり、トランジスタＱ６　のコレクタ出力をアンド回路
ＡＮＩ）ｓに入力し、トランジスタＱ７　のコレクタ出
力をアンド回路ＡＮＤ４に入力することにより、後述す
る誤点弧防止回路を形成している。

このような構成において、第２図はドア１ｏか閉まった
状態を示している。この場合、マッドスイッチ１１がオ
フ状態となっているため、インバータ■Ｎ１の入力は抵
抗ＲＩＯによってＩｆ−（Ｊとなっており、その出力は
「Ｌ」、インバータＩＮ２の出力はｒＨＪとなり、トラ
イアック１４をオンさせようとする信号がアンド回路７
ＶＩＮＩＩＤ１に入力されるが、スイッチＳｌ　がｒＬ
Ｊとなっているためアンド回路ＡＮＤ　１の出力はｒＬ
Ｊとなっており、誘導モータＭは停止となっている。

そして、通行人が人出口に米てマッドスイッチ１１がオ
ン状態になるとコンデンサＣＩＧが充電され、インバー
タＩＮ１の入力がＥＬ」となってインバータＩＮｚの出
力がｒＬＪとなり、アンド回路ＡＮＤ２の出力が「■１
」となってトランジスタＱ２　がオンし、フォトカプラ
１３を介してトライアック１５がオンされる。そして、
ナンド回ｗＰｒＮＡＮＤ　１の出力は［Ｌコとなってイ
ンバータＩＮＪＩの出力が［ＨＪとなって、アナログス
イッチ′２Ｉ）がオンされて直流電圧ｖＯが抵抗Ｒ１１
３を経てトランジスタＱ３　のベースに印加されること
によりトランジスタＱ３がオンされ、トランジスタＱ４
　がオフされることによりトランジスタＱ５　がオンさ
れる。これによりチョッパ回路１６が接地され、チョッ
パ回路１６のチョッパ作用及びトライアック１５のオン
動作により、誘導モータＭはドア１０を開く方向に（ロ
）転駆動される。

誘導モータＭがこのように同転駆動されると、これに連
結されたドア１０が図示の開方向に移動されるので、ド
ア１０が減速位ｆｔ、達するとスイッチＳ３がオンとな
り、オア回路０几３の出方がｒＬＪとなり、ナンド回路
ＮＡ、ＮＤ１の出力かＪ　Ｈ−１となりアナログスイッ
チ加がオフされる。そして、ナンド回路ＮＡＮＤ１の出
力がｒＨＪとなるとモノマルチ１７が動作し２、設定さ
れた所定時間だけアナログスイッチρをオンさせ、パル
ス発振器１９からの周波数ｆ２のパルス信号がトランジ
スタＱ３　、　Ｑ４を経てトランジスタＱ５　をオンオ
フさせ、チョッパ回路１６の導通パルス幅を短くするこ
とにより誘導モータＭの回転速度を遅（する。また、Ｑ
出力が［Ｌ−１になることからアンド回路ＡＮＩ）４が
遮断されてトランジスタＱ６　がオフとなり、トランジ
スタＱ７は全波整流回路部の出力によってオア回路ＯＲ
５及びアンド回路ＡＮＤ５を経てオンされ、フォトカプ
ラ３１及び３３がオンする。これにより誘導モータＭに
直流電圧が印加され、ドア１ｏの開閉速度に制動をかけ
ることができる。そして、上記所定時間の制動動作が終
了すると、モノマルチ１７が反転してＱ出力がｒＨＪと
なるのでアナログスイッチ２１がオンされ、パルス発振
器１８から周波数ｆ２のパルス信吋がトランジスタＱ３
　に印加される。これにより、トランジスタＱ５　　も
周波数ｆ２でオンオフされ、チョッパ１９１路１６の導
通パルス幅か更に短か（なることにより、誘導モータＭ
の回転速度が更に遅くなる。

こうして、誘導モータＭが定速、制動、減速によって回
転され、ドア１０が停止位置に達するとスイッチＳ４　
がオンされ、オア回路０ＴＬ４からｒＬＪが出力される
ことによりアンド回路ＡＮＤ２の出力もｌ’−１，Ｊと
なる。これによりフォトカプラ１３がオフされ、誘導モ
ータＭの回転が停止される。なお、ドアＩＯが開状態か
ら閉められる場合も同様であり、この時にはフォトカプ
ラ１４がオンされることになる。

ところで、チョッパ１ｇｌ　略１６のサイリスタ（フォ
トカブラ加〜３３）のオン（尺態によってはチョッパ回
路１６及びトランジスタＱ５　が短絡状態となって、サ
イリスタ等が破損してしまう危険がある。このため、こ
の発明ではトランジスタＱ７　の出力をアンド回路ＡＮ
Ｄ４　に大刀、すると共に、トランジスタＱ６　の出力
をアンド回路ＡＮＩ）５に入力しており、第３図（５）
に示すような交流波形に対してインバータＩＮＳの出力
を同図山）に示すようにし、インバータＩＮ４の出力を
同図０））に示すように電気的に１８０度ずれた波形と
している。そして、アンド回路ＡＮＤ４の第３図（０に
示すような波形に対して、トランジスタＱ６　がオン動
作し、この出力がアンド回路ＡＮＤ５に入力されトラン
ジスタＱ７　がオフ動作し、このトランジスタＱ７　出
力がアンド回路ＡＮＤ４に入力さねているので、トラン
ジスタＱ６及びＱ７が同時にオン動作することはない。

この場合、アンド回路ＡＮＤ４及びＡ１’ＪＤ　５には
７オトカプラ３０〜３３のサイリスタがオンするに十分
なパルス幅（可能な限り短い方が良い）の信号を交流信
号の半周期毎に与えるようになっており、トランジスタ
Ｑ６及びＱ７がオンしている間は同時にオンしないよう
に相手のゲートに禁止信号を与えるようになっている。

これによりフォトカプラ側〜羽のサイリスタの誤点弧を
確実に防ぐことが出来る。　　　　　　、また、＠４図はこの発明における誤点弧防止回路の他の
例を示すものであり、トランジスタＱ６ｒ　Ｑ７　の代
りにサイリスタ５ＣＲＩ　、　５ＣＲ２を接続したもの
であり、一方のサイリスタがオンしている間は他のゲー
トを禁止しているので、アンド回路ＡＮＩ）４　、　Ａ
ＮＩ）５　　Ｋノイズが入った場合にもサイリスタ８Ｃ
Ｒ１、８ＣＩＬｓ　　か１ｆｆ１時オンして誤動作を生
じることはない。

さらに、誘導モータＭの電力制御を行ｔ「う場合には、
発振器１Ｂ及び１９の周波数ｆを変えたときに出力パル
スのデユーティ比を変えるように−すれば良いが、これ
は第５図の回路によって実現できる。

すなわち、２つのインバータＩＮｓ及びＩＮｓ　（ナン
ド回路等でも可）と、コンデンサＣ１６と、ダイオード
１）１２及び抵抗１ｔ２４の直列回路と、これに並列接
続された可変抵抗器■１シ１とで構成することができ、
可変抵抗器ＶＬｉ、ｔの値を変えることによって、出力
周波ｐｆ及びそのデユーティ比を変えることができる。

したがって、高い周波数でも電力を太きくｆ６．：＆′
！′”Ｑき６・’１．’ｉ＋一方、トランジスタＱ５　
がノイズ等によって誤動作しないようにする回路として
は第６図に示す回路が考えられ、アナログスイッチ２０
〜２２の１１１力側とトランジスタＱ３　　との間にア
ンド回路３１を挿入すると共に、トランジスタＱ５　の
エミッタに抵抗Ｒ３０を接続し、エミッタにツェナーダ
イオード３２を接続して抵抗器３２を経てトランジスタ
Ｑ１０を接続する。そして、ツェナーダイオード３２の
７／−ドを抵抗Ｒ３１で接地し、トランジスタＱＩＯの
コレクタにモノマルチ３０を接続すると共に、モノマル
チ加の出力をアンド回路３１に入力するようにしている
。

このような構成において、トランジスタＱｓ　Ｋ接続さ
れた抵抗Ｒ３ｏは短絡電流検出のためのもので、そのｇ
ＬＲａは次の条件で設定する。すなわち、チョッパ回路
１６のサイリスタ又はトランジスタＱＳＫ印加される交
流信号の尖頭電流なＩｓ　とし、全波整流電圧の尖頭電
圧な帽とするとであり、モータＭの最大突入電流をＩＰ　とするととす
る必要がある。また、ツェナーダイオード３２はＩＮ流
シフト用のものであり、尖頭電流Ｉｓ　に近い電流が流
れた場合Ｋ　Ｉ−ランジスタＱ１ｏをオンさせるように
し、ノイズ等の混入に基づく誤動作を防ぐ。次に、モノ
マルチ３０はトランジスタＱ１ｏがオンしたときから所
定時間だけアンド回路３１を禁止して、トランジスタＱ
５　をオフさせる。このモノマルチ加によって定められ
るタイマ時間はサイリスタのターンオフ時間より長い時
間であり、かつ負荷（誘導モータＭ）に影譬な与えない
程度の短い時間が望ましい。このような回路によって、
トランジスタＱ５　の誤動作を防止することができる。

なお、トランジスタＱ３及びＱ’　ｒツェナーダイオー
ド３２及びトランジスタ（Ｊｏの各間をフォトカプラに
よって光電的に結合することも可能である。

以上のようにこの発明の速度制御回路によれは、自動ド
アを駆動する誘導モータの速度を、パルス発振回路から
のパルス周波数でチョッパ周波数のパルス幅を変調する
ことＫより、任ｆに変えることができ、自動ドアにおけ
る速度制御を簡易な構成によって実現することができる
。

なお、上述の実施例ではパルス発振回路を３個用いる場
合について脱明したか、パルス発振回路の数は任意であ
り、そのパルス信号の周波数も任意に設定することがで
き、第２図の例の如く周波数００値（定電圧）を入力す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ばこの発明の詳細な説明するための回路構成図、
第２図はこの発明を適用した回路の一実施例を示す回路
構成図、第３図はこの発明における誤点弧防止回路の動
作を説明するためのタイミングチャート、第４図は誤点
弧防止回路の他の例を示す結線図、第５図はこの発明に
最適な発振器の一例を示す回路図、第６図はこの発明に
おける誤動作防止回路の一例を示す回路構成図である。１、２３・・・交流電源、２・・・全波整流回路、３゜
１５−＝−チョッパ回路、’Ｉ　ｌ　７　Ｉ　Ｑｌ　〜
Ｑ７１　ＱＩＧ・・・トランジスタ、６Ａ〜６Ｃ，１８
、１９・・・パルス発振回路、５八〜５Ｃ、２０〜２２
・・・アナログスイッチ、１０・・・ドア、１１・・・
マッドスイッチ、Ｍ・・・訪導モータ、１７　、３１１
・・・モノマルチ。出願人代理人　　　安　　形　　雄　　三（１９）ｊｈ　ｌ　図

Claims

【特許請求の範囲】

自動ドアを誘導モータの駆動によって開閉制御する回路
において、交流電源を全波整流する全波整流回路と、前
記全波整流信号をサイリスタブリッジの点弧制御によっ
て交流信号に変換して前記誘導モータに印加するチョッ
パ回路と、このチョッパ回路の接地間にコレクターエミ
ッタを介挿されると共に、ペースに前記全波整流信号を
変換した直流信号が印加されるトランジスタと、このト
ランジスタのベースにスイッチング手段を介して周波数
の異なるパルス信号を印加するためのパルス発振回路と
を具え、前記自動ドアの位置に応じて前記スイッチング
手段を切逆えることにより、前記自動ドアの開閉速度を
可変とするようにしたことを特徴とする自動ドアの速度
制御回路。