JPS61116993A - 直流モ−タの速度制御装置 - Google Patents

直流モ−タの速度制御装置

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JPS61116993A
JPS61116993A JP59238122A JP23812284A JPS61116993A JP S61116993 A JPS61116993 A JP S61116993A JP 59238122 A JP59238122 A JP 59238122A JP 23812284 A JP23812284 A JP 23812284A JP S61116993 A JPS61116993 A JP S61116993A
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JP
Japan
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motor
signal
voltage
error
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP59238122A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Yuba
湯場 勉
Kazuyuki Ikuyori
生頼 和之
Shigeyoshi Nishioka
西岡 重義
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OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
Original Assignee
OSAKA DENKI KK
Osaki Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61116993A publication Critical patent/JPS61116993A/ja
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    • 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
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/288Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using variable impedance

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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】 産業上の利用分野 本発明は、制御整流素子による位相制御により直流モー
タに供給する電圧を可変させてその回転速度を可変する
ようにした直流モータの速度制御装置の改良に関する。
従来の技術 この種の直流モータの速度側?11装置の制御原理を概
説すると、予め設定された速度基準電圧と直流モータの
端子電圧とを比較判断して制御整流素子の導通角を制t
i[IIして直流モータの印加電圧を制御し、直流モー
タの回転速度を可変しているが、このような方式におい
て従来公知のものは直流モータの端子電圧の平均値をフ
ィードバック信号として取り出す構成になっている。
しかし、直流モータの端子電圧は制御整流素子の導通期
間時と非導通期間時において大きく異なり、特に負荷が
増大すればその平均値は実際のモータの回転速度に対し
て益々大きな開きを生じるという特性を育している。
したがって、このような方式の制御では、フィードバッ
ク信号としてモータの回転速度に正確に対応したものを
検出できず、制御の精度が大雑把になり、高精度の制御
ができないという欠点があった。
発明が解決しようとする問題点 2、              本発明が解決しよう
とする問題点は、叙上の欠〃       4つや工t
+ Cacあ912.や。エラあえ7て構成の簡単な解
決手段を提供することにある。
問題点を解決するための具体的手段 本発明によれば、叙上の問題点を解決するために次のよ
うな構成の直流モータの速度制御装置が得られる。
すなわち、本発明の装置は、制御整流素子による直流モ
ータの印加電圧の位相制御を通してその回転速度を可変
するようにした直流モータの速度制御装置の改良であっ
て、 (a)直流モータに供給されるta電圧のゼロクロス点
において充放電を繰り返し、上記電源電圧に同期した調
波信号を発生する調波信号発生手段と、 (b)上記制御整流素子の非導通時において、直流モー
タの逆起電力を入力した時には、咳逆起電力とこの逆起
電力に基づいて設定された速度基準信号との誤差を増幅
出力する一方、上記制御整流素子の導通時において、直
流モータの印加電圧を入力した時には、その出力を飽和
レベルに出力す6誤差項幅手段と・         
                ((c)この誤差増
幅手段からの誤差増幅信号と、上記調波信号発生手段か
ら発生される調波信号とを比較し、調波信号のレベルが
誤差増幅信号のレベルを越えた時にトリガ信号を発生す
るトリガ信号発生手段と、 (d)このトリガ信号発生手段からのトリガ信号を受け
てターンオンされて、上記直流モータに位相制御された
印加電圧を供給する制御整流素子とを備えたことを特徴
とする直流モータの速度制御装置。
発明の作用及び効果 本発明装置によれば、f、II御整流素子がターンオン
して直流モータの印加電圧が誤差増幅手段に人力された
時にはその出力を飽和レベルにする一方、制御整流素子
がターンオフして直流モータの逆起電力が誤差増幅手段
に入力された時には、その逆起電力と予め設定された基
準信号との誤差を増幅出力して、その誤差信号に応した
導通角で制御整流素子をタン−オンしているので、制御
系のフィードバック信号として直流モータの回転速度に
比例した逆起電力のみを取り出すことができ、しかも制
御整流素子がターンオンするまでトリガ信号が発生して
いるので、特別なトリガ信号発振回路を必要とせず、構
成が簡単になりミス点弧がない。
これらの結果、制御整流素子の1通角をモータの回転速
度に対応させて高精度でかつ信転性の高い回転速度制御
が行える利点がある。
発明の実施例 以下に添付図とともに、その一実施例を説明する。
第1図は、本発明装置の構成を示すクレーム対応図であ
る。
図において、lは調波信号発生回路、2は誤差増幅回路
、3はトリガ信号発生回路、Thyは制御整流素子、P
bTはホトサイリスタカプラ、Mは直流モータ、eは交
流電源電圧であり、D1〜D5はダイオード、LEDは
発光ダイオード、C1−C4はコンデンサ、El−E3
は直流電源を示す。
第2図は、第1図の0〜0部分の動作波形図であり、こ
の図を参照しながら本発明の構成をさらに詳細に説明す
る。
主回路A、つまり制御整流素子Thyをターンオンさせ
て直流モータMの電機子の印加電圧を制御する回路は、
制御整流素子Thyとしてサイリスクを用いており、こ
のサイリスタThyをホトサイリスタカブラPhTによ
りトリガできるようにしである。
直流モータMに印加される電源電圧は、後述する調波信
号発生回路1と同じようにして商用交流電源eの2次側
に設けた2次巻[17によって取り出しており、ブリフ
ジ式全波整流回路16を通してサイリスタThyとモー
タMの直列回路に供給している。ここに、ホトサイリス
タPhTは後述するトリガ信号発生回路3より出力され
るトリガ信号を受けてターンオンされる。
一方、制御の対象となる直流モータMは、ta電圧の供
給される正極端子に対して反対側の負極ン      
     端子側を接地しており、その両端子間にフリ
ーホイリングダイオードD5を接続して、直流モータM
のOFF時に生じる誘導エネルギーをモータMに回生し
ている。
また、直流モータMの正極端子は、リフプルフィルタ1
4を介して後述する構成の制御回路Bに入力されている
制御回路Bは、誤差増幅回路2の後段に設けられており
、比較器を有したトリガ信号発生回路3を有しており、
トリガ信号発生回路3の出力端子に設けた発光ダイオー
ドLEDを点灯して、ホトサイリスタカプラPhTをタ
ーンオンできる構成になっている。
誤差増幅回路2は、直流モータMの逆起電力に基づいて
予め設定された基準信号v 1Iteと、す。
プルフィルタ14を介して送られて来る直流モータMの
端子電圧とを人力しており、両者の誤差を増幅して、後
段の比較器31の反転入力端子に人力する構成になって
いる。
また、この誤差増幅回路2は、その増幅度を極力大きく
設定してあり、これによって直流モータMの端子電圧2
L″7″1″tBEi<A、fz8ay、:時ゞ″6そ
の出力信号が飽和レベルになるようにしである。
ここに、誤差増幅回路2に送られる直流モータMの端子
電圧は、サイリスタThyの導通時、非導通時において
第2図に示したように変化し、サイリスタThyの非導
通時は、モータMが発を機として働くために逆起電力を
そのまま出力し、(この時モータMには電圧が印加され
ないが、自らの慣性のために回転を継続する)かつサイ
リスタThyの導通時は全波整流回路16を通じて供給
される電源電圧を出力する。
ここに、逆起電力は直流モータMのスロットルリンプル
を含んだ波形となっている。
一方、調波信号発生回路lは、同期変圧器10の2次巻
線に設けた中性点タップ弐の単相全波整流回路11(図
においては2つのダイオードによって構成される)より
商用交流電源eを全波整流しており、その後段に充放電
回lR12を設けている。この充放電回路12は、ベー
ス抵抗R1を介してNPNトランジスタTriを接続し
て構成されており、このトランジスタTriのスイッチ
ング動作により該トランジスタTriのコレクタ端子側
に接続したコンデンサC1を充放電可能にしである。
すなわち、充放電回路12は、実施例では、トランジス
タTriのヘース端子には抵抗R2を介して直流電源E
lを供給するとともに接地されたダイオードD3を接続
して、トランジスタTriの作動点を殆どクランドレベ
ルになるようにしてあり、トランジスタTriのコレク
タ端子側に接続したコンデンサC1を別の直流電源E2
により抵抗R3を介して充電可能にしである。
したがって、単相全波整流回路11より全波整流波がト
ランジスタTrlに送られて来ると、トランジスタTr
iは全波整流のゼロクロス点を動作点として第2図に示
すような調波信号を交流電源eに同期して発生する。
以上のような構成によれば、直流モータMの起動時には
、モータの端子電圧はゼロであり、逆起電力もゼロとな
るので、誤差増幅回路2より出力される誤差増幅信号は
負レベルとなってトリガ信号発生回路3の比較器31の
反転入力端子に入力されるが、他方の比較器31の非反
転入力端子には鋸波信号発、、。路、ヵ、ら出カメト鋸
波信号が入力される。
この結果、比較器31の出力は調波信号の始点よりHレ
ベルに反転してトリガ信号を発生することになるので、
ホトサイリスタカブラPhTを夕〜ンオンさせ、サイリ
スクThyを直ちにターンオンさせて、直流モータMに
ta電圧をそのゼロクロス点より供給する(いわゆるフ
ル点弧の状態で駆動する)。
かくして、モータMが回転を始めると、逆起電力が徐々
に増大し、導通角はそれに伴い小さくなヮて、モータの
回転速度が基準信号V□、によって設定されたレベルま
で上昇する。
aの状態において、定速度制御が可能となるが、基準信
号V IEFを太き(すれば、導通角が大きくなってモ
ータMの印加電圧が増大し、逆に基準信号V IEFが
小さくなれば、導通角が小さくなってン       
     モータMの印加電圧を減少させてその回転速
度も減少させる。
また、このような制御状態にある時にモータMの負荷が
増大すると、回転数が低下して起電力が減少するので、
制御系は制御整流素子の導通角を大きくして印加電圧を
増大させて速度を一定に保持し、また、逆に制御時にモ
ータMの負荷が減少す゛ると、回転数が増大して起電力
を増大させるので、制御系は制御整流素子の導通角を小
さくして印加電圧を低下させて回転速度を基準信号v 
Rtyにより設定された値に保持する。
第2図に本発明装置の動作の理解を助けるために、第1
図に■〜■で示した個所の制御時における出力波形を示
す。
本発明装置は、上述の実施例に限定されるものでなく、
その構成部分を種々に変形して実施できるものである。
例えば、第3図〜第5図は、速波信号発生回路の他側を
示しており、第3図は同期変圧器lOの出力をブリフジ
式全波整流回路11′によって取り出し、これをトラン
ジスタTrのスイッチング            6
動作によってコンデンサCを充放電させる構成となして
おり、アノード側を接地したダイオードD1をトランジ
スタT「のベース端子に接続してトランジスタTrの動
作点を全波整流波のゼロクロス点に規定している。
また、第4図に示すものは、プリフジ式全波整流回路1
1’より取り出した出力を2つのトランジスタTri、
Tr2を組合わせて構成したドライブ段によりコンデン
サCの充放電を可能にしており、やはり全波整流された
出力信号のゼロクロス点で調波信号を発生する構成にし
である。
第5図は、発光ダイオードLEDとホトトランジスタP
Trとを組合わせて構成されるホトカブラによりトラン
ジスタTrのコレクク端子側に設けたコンデンサCの充
放電を可能にするもので、このような構成では、ホトカ
ブラにより交流電源側と直流側がアイソレーションされ
た構造になり、ノイズによる誤動作を受けにいく利点が
ある。
また、第6図には、主回路の他側が示されており、この
ものは所謂アノードファイヤ方式により主サイリスク’
rhy1.2をターンオンさせる構成にしである。
すなわち、主サイリスタThy1.2はいずれもホトサ
イリスクPhT1,2が同時にクーオン可能になるが、
2つの主サイリスクThyt、2のうちアノード側の電
位がカソード側の電位よりも高くなった方が選択的にタ
ーンオンされるものである。
さらに、第7図は、速波信号発生回路1の構成を除いた
主回路Aと制御回路Bの構成を示したものである。
この実施例の場合も、主サイリスタThy1゜2はアノ
−ドラ1イヤ方式によりターンオンされ、既述の実施例
のような動作を行って本発明装置を実現するものである
なお、第3図〜第7図に示したこれらの他側において、
第1図に示した部分に相当する部分は同一符号を付して
その説明を省略しである。
以上のような構成の本発明装置は、溶接ワイヤ送給モー
タの速度制御回路などとして使用すれば、特に好適であ
り、アークの安定化に寄与でき、精度の高いアーク溶接
を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明装置の構成を示すクレームに対応させ
たブロック線図、第2図は制御時における第1図の0〜
■部分の動作波形図、第3図〜第5図は漏波信号発生手
段の他例を示す図、第6図は主回路の他例を示す図、第
7図は漏波信号発生手段の構成部分を除いた本発明装置
の他例を示す図である。 (符号の説明) 図において、Aは制御整流素子の主回路、Bはその制御
部、1は鋸波信号発生手鰍、2は誤差増幅手段、3はト
リガ信号発生手段、”rhyは制御整流素子を構成する
サイリスク、Mは制御の対象となる直流モータである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 制御整流素子を用いて直流モータの印加電圧を位相制御
    して該直流モータの回転速度を可変制御する直流モータ
    の速度制御装置において、 (a)直流モータに供給される電源電圧のゼロクロス点
    において充放電を繰り返し、上記電源電圧に同期した鋸
    波信号を発生する鋸波信号発生手段と、 (b)上記制御整流素子の非導通時において、直流モー
    タの逆起電力を入力した時には、該逆起電力とこの逆起
    電力に基づいて設定された速度基準信号との誤差を増幅
    出力する一方、上記制御整流素子の導通時において、直
    流モータの印加電圧を入力した時には、その出力を飽和
    レベルに出力する誤差増幅手段と、 (c)この誤差増幅手段からの誤差増幅信号と、上記鋸
    波信号発生手段から発生される鋸波信号とを比較し、鋸
    波信号のレベルが誤差増幅信号のレベルを越えた時にト
    リガ信号を発生するトリガ信号発生手段と、 (d)このトリガ信号発生手段からのトリガ信号を受け
    てターンオンされて、上記直流モータに位相制御された
    印加電圧を供給する制御整流素子とを備えたことを特徴
    とする直流モータの速度制御装置。
JP59238122A 1984-11-12 1984-11-12 直流モ−タの速度制御装置 Pending JPS61116993A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249190A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Hoshizaki Electric Co Ltd 前面に開口部を有する箱体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249190A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Hoshizaki Electric Co Ltd 前面に開口部を有する箱体

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