JPS5952639B2 - チヨツパ制御用通流率制御発振回路 - Google Patents

チヨツパ制御用通流率制御発振回路

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JPS5952639B2
JPS5952639B2 JP52069903A JP6990377A JPS5952639B2 JP S5952639 B2 JPS5952639 B2 JP S5952639B2 JP 52069903 A JP52069903 A JP 52069903A JP 6990377 A JP6990377 A JP 6990377A JP S5952639 B2 JPS5952639 B2 JP S5952639B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気車用チョッパ装置において、チョッパを制
御する通流率制御回路、特に、チョッパの通流率に対し
て周波数を二乗関数に制御するのjに好適な通流率制御
発振回路に関するものである。
バッテリ等の直流電圧を電源とする電気自動車やゴルフ
カー、その他各種の産業用車輛などにおいては、特開昭
51−76517号公報もしくは第1図に示すような直
流電動機をチョッパ装置で駆動する方法が一般に用いら
れている。
第1図において、Bはバッテリ、1はチョッパ装置、M
は直流電動機、DCLは直流リアクトル、Dはフライホ
ィールダイオード、2は1のチ・ヨツパ装置を制御する
通流率制御発振回路、3はアクセルペダルに連動して電
気信号を発生し2の通流率制御発振回路に指令を与える
アクセル装置である。
第1図の回路において、1のチョッパ装置はon、of
f動作を行なうスイッチとして動作1、通流率制御発振
回路2の制御指令に基づいて、第2図に示すような断続
するパルス電圧V。H(チョッパ電圧)を電動機Mに印
加する。それによつて、電動機Mには、第2図のような
IMの電流が流れる。このようにチヨツパの臀期間T1
と遮断期間T2の関係すなわちδ=了丁門τの関係を制
御することにより電動機の加減速を行うことができる。
ところで、このような電動機を駆動するチヨツパ装置に
おいては、チヨツパ周波数fをチヨツパの通流率δに対
して第3図に示すように2乗関数に制御すると電流脈動
率μ,が通流率δに無関係に一定となることは良く知ら
れている。
いま、電流脈動率μmを、電動機電流の脈動/電動機電
流の平均値、で定義すると、電流脈動率μmは(1)式
となる。
また、第1図の回路での電流脈動率(1)式は回路定数
から一般に次のように表わすことができる。
ただし、IMは電動機電流の平均値、Lは電動機+直流
リアクトル+回路のインダクタンス、EBはバツテリB
の電圧である。ここで、チヨツパ周波数fと通流率δの
関係を次式とする。
f=k1δ (1−δ) ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(2)(2)式を(1)式に代入する
と、電流脈動率μ,は(3)式の如くなる。
(3)式かられかるように、チヨツパ周波数fと通流率
δの関係を(2)式のように制御すれば電流脈動率が一
定となるため、次のような利点がある。
通流率δによらず電流脈動が一定なため、チヨツパの最
大電流値の設計が容易である。また、チヨツパ周波数f
は第3図のように通流率δ=1/2で最高となり、他の
通流率δでは周波数が低くても脈動が増加することがな
いから、電動器損失を少なくできる。さらに、通流率δ
の小さいところではチヨツパ周波数が低いので、δの最
小値が小さくなり、滑らかな始動が可能となる。このよ
うな利点があることから、電気自動車等においては、(
2)式のような関係を持つようにチヨツパ周波数fを変
化させることが行われている。
従来、このような制御を行う通流率制御発振回路として
は、単安定マルチ回路や磁気増幅器を用いる方法、ある
いは、演算増幅器で構成した数組の関数発生器を用いる
などの各種の方法が採用されている。しかしながら、い
ずれも、通流率の制御範囲に限界があることや、通流率
を指令する信号に対してチヨツパ通流率の線形性が悪い
こと、あるいは、回路構成が複雑になり高価になるなど
の欠点があつた。本発明は、このような欠点を除去する
ものであるり、回路構成が簡単であるにもかかわらず、
チヨツパの通流率の限界を拡張すると共に、通流率の指
令に対するチヨツパ通流率の線形性が良く、さらに、回
路の電源電圧変動に対しても影響を受けないチヨツパ制
御装置の通流率制御発振回路の提供を目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、積分器と積分器の
出力レベルを検出するヒステリシスをも・つたレベル検
出器とを組合せ、出力信号を積分器入力に正帰還し自励
発振させ、また、積分器入力に与える直流電圧レベルを
可変することにより、通流率と周波数を同時に制御でき
る通流率制御発振回路を構成したものである。
以下、本発明の実施例を説明する。
第4図は本発明の基本回路を、第5図は回路の動作説明
図、第6図は基本回路の中で電圧比較器の特性図、第7
図は本発明回路の特性図を示す。
第4図において、積分器A1の出力E,をヒステリシス
をもつた電圧比較器A2に入力し、その出力Eaと制御
入力電圧E。との差を積分器A1へ入力し自励発振させ
る構成にする。このような回路構成によつて通流率制御
発振器としての動作が可能であり、その原理について説
明する。第4図の比較器の出力をEaとすると、積分器
の出力e1は次式の関係となり第5図に示す波形となる
e1=−(EO−Ea)・t ・・・・・・・・・
(4)いま、比較器出力E,=VOOになると積分器出
力E2は減少する。
このために、E2からe1までに電圧が下がる時間をt
1とすると、t1は(4)式を用いて次式で与えられる
。ただし△e=E2−e1で第6図の関係とする。
E。がe1に達すると、電圧比較器A2の出力Ea=o
となる。この結果、積分器A1の入力はE。のみとなり
増加して行く。そして、e1がE2に達するまでの時間
をT2とすると、次式が得られる。以上のことから比較
器A2の出力E,は、t1の間VOOとなり、T2の間
0となる方形波信号となる。
この方形波の通流率δ、周波数をfとすると、δ及びf
は次式によつて与えられる。(7)式よりV。
Oが一定とすると通流率δはEcに比例し、また、(9
)式より△eが一定とすると周波数fはδの2乗関数で
表わされ第7図に示す特性となる。以上の原理にもとづ
いて動作する回路の具体的な実施例を第8図に示す。回
路図で、AlOは演算増幅器で、入力抵抗R1と帰還コ
ンデンサC1とにより積分器を構成しており、入力電圧
に対して積分動作を行うとともに入力抵抗R2を介し、
入力電圧E。と他の入力抵抗R1を介した電圧Eaとを
加減算も行うことができる。一方、A2Oも演算増幅器
であり、積分器の出力e1を入力抵抗R3を介してe端
子へ入力するとともに出力Eaを帰還抵抗R4を介して
同様にe端子へフイードバツクし、ヒステリシスをもつ
た比較器を構成している。比較器の動作レベルは電源電
圧Vccを分圧抵抗R6,R7で分圧し入力抵抗R5を
介してO端子へ与えられる。このような回路構成の比較
器と積分器を組合せて、比較器の出力Eaを積分器の入
カヘフイードバツクを行うと、基本動作原理で説明した
ごとく方形波発振器として動作する。
次にこのような回路構成において、電源変動による周波
数f及び通流率δの影響について説明する。
先ず、発振器の周波数は(9)式に示したごとく電源電
圧V。Oに比例しΔeに逆比例する。比較器の回路を第
8図に示したものとし、その場合に入,出力電圧につい
て検討する。いま、出力がV。
Oで゛バランスしているとすると、入力がe1でe1=
EOになる。このことより次式が成立する。比較器の出
力がOでバランスしているとすると入力がE2でe1二
E。
になる。この条件より次式が成り立つ。となり、電源電
圧。
oとは無関係となり、比較器の入力抵抗R3、帰還抵抗
R4の比によつて決まる値となる。なお、EOの電圧は
第8図に示したごとく、VOOより抵抗R6,R7で分
圧したものであつても(15)式のごとく電源電圧に無
関係となるので周波数は変動しない。また、通流率δは
(7)式より制御信号EOに比例し、電源電圧V。
Oに逆比例する。そのために電源電圧V。Oが変化すれ
ば当然変動する。しかし、制御信号E。を電源変動に応
じて変化させれば影響はなくなる。例えば、第9図のよ
うに可変抵抗R2により電源電圧V。Oを分圧すること
により制御信号E。を得ればEcは次式で表わされる。
となり、電源電圧V。Oに無関係となる。このことは、
制御信号を発生する可変抵抗Rpの操作をアクセルペダ
ルによつて操作した場合にはRpの抵抗比上I腎Wがア
クセル開度θとなるため、たとえ電源電圧V。
Oが変化し制御信号EOがEClからEO2に変動した
としても開度はθ1であり、何ら電源電圧の影響を受け
ない。第11図は本発明の他の実施例を示したもので第
8図と異なる点は、入,出力抵抗R8,R,をもつた符
号変換用の演算増幅器A3が追加されており、制御信号
E。を符号反転して積分器増幅のO入カへ抵抗,Rll
を介している。また、増幅器A3と増幅器A1の1入力
は、それぞれ抵抗RlO,R2を介して、電源電圧Vc
cより分圧したR6,R7の中間点へ接続されている。
このような方法を用いれば、発振器出力Eaを第8図の
浄合と逆符号にすることができ:るとともに、積分器の
増幅器A1へ他の信号を直接入力し加,減算できるので
好都合である。本発明は、上述したごとく、積分器の特
性を生かして使用しているので、通流率δの最小値及び
最大値の範囲が大きくなり制御範囲が広くとれ、精度の
良いチヨツパ制御が可能である。また、電源電圧変動に
対しても通流率δ、周波数fともまつたく影響を受けな
いなど秀れた特徴をもつている。しかも、このような特
徴をもつた通流率制御発振器を上述した簡単で安価な回
路構成で実現可能なため重量や価格等が制約される電気
自動車やゴルフカー、その他バツテリフオークリスト等
の産業用車輛等の制御装置に使用することによつて、そ
の効果は最大限に発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は直流電動機をチヨツパ回路で駆動するための構
成図、第2図は第1図の動作を説明するための波形図、
第3図は第1図のチヨツパ通流率とチヨツパ周波数及び
電流脈動率の関係を示す特性図、第4図は本発明による
通流率制御発振回路の原理プロツク図、第5図の動作説
明図、第6図は比較器の動作説明図、第7図は第4図の
制御入力と周波数、通流率との関係を示す特性図、第8
図は本発明の具体的な実施例の回路構成図、第9図は第
8図の入力電圧の入力方法の説明図、第10図は第9図
の入力電圧の説明図、第11図は本発明の他の実施例を
示す構成図である。 B・・・・・・バツテリ、1・・・・・・チヨツパ装置
、2・・・・・・通流率制御発振回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力制御電圧に応じて方形波信号を発生し、前記方
    形波信号をもとにチョッパ装置のオン、オフ制御信号が
    形成される通流率制御発振回路において、前記制御電圧
    を供給する手段と制御電圧を積分するための積分器と、
    前記積分器出力を一定電圧と比較するヒステリシス特性
    をもつた比較器と、前記比較器の出力を積分器の入力に
    正帰還する手段とを備え、前記比較器の出力に方形波信
    号を発生させるとともに、前記方形波信号の出力が生じ
    ている時間と方形波信号のオン時間とオフ時間とからな
    る一周期の時間との比(通流率)を前記制御電圧に比例
    させ、かつ、前記制御電圧に対して前記方形波信号の周
    波数を2乗関数に制御することを特徴とするチョッパ制
    御用通流率制御発振回路。 2 入力制御電圧に応じて方形波信号を発生し、前記方
    形波信号をもとにチョッパ装置のオン、オフ制御信号が
    形成される通流率制御発振回路において、前記制御電圧
    を供給するための電圧発生器と、前記制御電圧を積分す
    るための積分器と、前記積分器出力を一定電圧と比較す
    るヒステリシス特性をもつた比較器と、前記比較器の出
    力を積分器の入力に正帰還する手段と、さらに、前記電
    圧発生器の電源を前記積分器及び比較器と同一電源より
    供給することにより、比較器の出力に方形波信号を発生
    させるとともに、前記方形波信号の出力が生じている時
    間と方形波信号のオン時間とオフ時間とからなる一周期
    の時間との比(通流率)を前記制御電圧に比例させ、か
    つ、前記制御電圧に対して前記方形波信号の周波数を2
    乗関数に制御し、さらに、電源電圧変動による前記通流
    率制御発振回路の通流率及び周波数の変動の影響をのぞ
    いたことを特徴とするチョッパ制御用通流率制御発振回
    路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023141057A (ja) * 2022-03-23 2023-10-05 株式会社 日立パワーデバイス モータ制御方法、モータ制御回路、モータ制御回路及びインバータを備えたモータ制御装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2862392D1 (en) * 1977-12-08 1984-04-26 Lucas Ind Plc Control circuit for a d.c. motor
US4415843A (en) * 1981-03-13 1983-11-15 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Voltage regulator
JPS5833970A (ja) * 1981-08-25 1983-02-28 Fuji Electric Co Ltd チヨツパの制御方式
GB2114323B (en) * 1981-10-15 1985-06-26 Univ Dundee Automatic control of d.c motors
US4520279A (en) * 1983-11-07 1985-05-28 Sundstrand Corporation Series transistor chopper
JPS61121770A (ja) * 1984-11-16 1986-06-09 Hitachi Ltd チヨツパゲ−ト制御方式
US4626750A (en) * 1985-09-10 1986-12-02 Curtis Instruments, Inc. Solid state d.c. motor control
DE3538232A1 (de) * 1985-10-28 1987-05-07 Vdo Schindling Elektrischer sollwertgeber
DE3643221A1 (de) * 1986-12-18 1988-06-30 Braun Ag Gleichstromsteller
US5410229A (en) * 1992-07-31 1995-04-25 Black & Decker Inc. Motor speed control circuit with electronic clutch
US5617000A (en) * 1995-04-13 1997-04-01 Alps Electric Co., Ltd. Apparatus for detecting and controlling the rotational position of a motor shaft
US7006762B2 (en) * 2003-10-14 2006-02-28 Baskin Brian L Pulse width modulator
GR1005429B (el) * 2005-12-09 2007-02-01 Ενισχυτης σηματος επιταχυνσης-αυτοματος πιλοτος για αυτοκινητα νεας τεχνολογιας
FR2901927B1 (fr) * 2006-06-01 2014-07-04 Valeo Equip Electr Moteur Machine tournante electrique triphasee

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3223909A (en) * 1962-01-26 1965-12-14 Gen Motors Corp Electric motor control system
US3517292A (en) * 1962-10-23 1970-06-23 Allis Chalmers Mfg Co Transistor power switching circuit for pulse modulation system
CH461573A (de) * 1966-12-21 1968-08-31 Bosch Gmbh Robert Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug
CH461574A (de) * 1966-12-21 1968-08-31 Bosch Gmbh Robert Antriebsanordnung, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
FR2013745A1 (ja) * 1968-07-17 1970-04-10 Lucas Industries Ltd
US3855520A (en) * 1972-12-22 1974-12-17 Allis Chalmers Control having conduction limit means to vary duty cycle of power switch
US3982161A (en) * 1974-09-03 1976-09-21 Allis-Chalmers Corporation Time-ratio control having bidirectional speed potentiometer
US4066934A (en) * 1975-04-23 1978-01-03 Lindsey E. Waldorf Motor speed controller
US4150324A (en) * 1976-05-19 1979-04-17 Hitachi, Ltd. Speed control system of traction motor for electric vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023141057A (ja) * 2022-03-23 2023-10-05 株式会社 日立パワーデバイス モータ制御方法、モータ制御回路、モータ制御回路及びインバータを備えたモータ制御装置

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Publication number Publication date
JPS545524A (en) 1979-01-17
US4211961A (en) 1980-07-08

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