JPS61218388A - 無整流子直流電動機の制御装置 - Google Patents

無整流子直流電動機の制御装置

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JPS61218388A
JPS61218388A JP60056860A JP5686085A JPS61218388A JP S61218388 A JPS61218388 A JP S61218388A JP 60056860 A JP60056860 A JP 60056860A JP 5686085 A JP5686085 A JP 5686085A JP S61218388 A JPS61218388 A JP S61218388A
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Koji Hamaoka
孝二 浜岡
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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
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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 本発明は電機子巻線に誘起される逆起電圧によって磁石
回転子を回転させる無整流子直流電動機の制御装置に関
するものである。
従来の技術 近年、無整流子直流電動機は高効率であることと、回転
数が印加電圧を変えるだけで容易に可変できるというこ
とから様々な方面で使用されている。しかし一般的には
無整流子電動機を半導体スイッチング素子の動作タイミ
ングと時間とを制御して動作させるために、ホール素子
等の位置検出用センサが必要であった。ところが電動圧
縮機のように高温、高圧、オイル等非常に使用環境の悪
いところで、無整流子直流電動機を用いたい場合、位置
検出用センサの信頼性に問題があった。そこで近年、電
機子巻線の逆起電圧から磁石回転子の相対的な位置を検
出し、その信号により半導体スイッチング素子を制御さ
せる方法が種々提案されている。
以下図面を参照しながら上述した従来の無整流子直流電
動機の制御装置の一例について説明する。
第3図は従来の無整流子直流電動機の制御装置を示すも
のである。1は直流電源、2は6個の半3よ−7 導体スイッチング素子81〜S6を3相ブリッジ接続し
て形成した半導体コミュテータ装置である。
3は電機子巻線4と磁石回転子6とを有した無整流子直
流電動機である。6は電機子巻線4の巻線電圧V A−
V cを入力とした逆起電圧検出回路、7は逆起電圧検
出回路6の出力を入力し、半導体コミュテータ装置2の
半導体スイッチング素子81〜S6を駆動する駆動回路
である。8は直流電源1の一端と半導体コミュテータの
入力の一端との間に挿入された抵抗器、9は抵抗器8の
両端に生じた電圧により電流を検出する電流検出回路で
ある。10は始動時に駆動回路7を動作させる始動回路
である。
以上のように構成された無整流子電動機の制御装置につ
いて、以下その動作について説明する。
まずモータ停止時には電機子巻線4には逆起電圧が発生
しないため、逆起電圧検出回路6での磁石回転子5の相
対位置を検出でき々いので、始動回路10によって、駆
動回路7を動作させ、半導体コミュテータ装置2の半導
体スイッチング素子81〜S6を制御し電機子巻線4を
励磁する。この励磁を順次切り替えることに上り電機子
内部には回転磁界が生じる。この回転磁界に同期して磁
石回転子5が回転する。回転磁界の周波数を順次上げる
事により磁石回転子5の回転数を上げることができる。
磁石回転子5の回転数が上がりモータの回転に伴って電
機子巻線の逆起電圧が発生し逆起電圧検出回路6による
磁石回転子6の相対位置の検出ができるようになると次
は逆起電圧検出回路6により駆動回路7を制御する。逆
起電圧検出回路6は電機子巻線4の巻線電圧■A〜■c
より逆起電圧の成分のみを取り磁石回転子6の相対位置
を検出するので、ホール素子等の位置検出用センサを用
いたのと同様に安定した運転が得られる。
丑だ抵抗器8の両端に発生する電圧がある一定値を越え
る(つまり過電流が流れる)と電流検出回路9が信号を
出し、駆動回路の動作を停止させ、磁石回転子5を停止
させる。この無整流子直流電動機が外的要因等によって
ロックした場合、電流検出回路9の動作により磁石回転
子5を停止させ、5ページ 電機子巻線4及び半導体スイッチング素子81 〜S6
を保護していた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では以下のような問題点
があった。位置検出を逆起電圧で行なう場合、ロックす
ると電機子巻線4に発生する逆起電圧oVとなるので逆
起電圧検出回路6と駆動回路7と半導体コミュテータ装
置2との閉ループにおいて動作が行なわれ、電機子巻線
4のL成分により正帰還がかかり閉ループ内部で高い周
波数(10oWクラスの無整流子電動機で約500服以
上)で発振する。この発振時の電流は通常の位置検出セ
ンサを使った場合、つまり直流で電機子巻線に流れる電
流に比べて小さい。つ1り電機子巻線4のL成分により
電流が押えられる。ここで無整流子電動機3の最大定格
電流が小さく、ロック時の電流の方が大きい場合は従来
例の!、までロック時の保護が可能である。しかしなが
らモータの容量によっては第4図に示すように電動機動
作中の電光重、の方が電動機ロック時の電光重、よA−
7 り大きくなってしまう。この」:うな場合従来の方法で
はロック時の保護ができなかった。そのためロック状態
から解除されずに、最悪の場合モータ巻線及び半導体ス
イッチング素子が破壊するという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、4μ−一一一4電動機動作
中の電流の方が電動機ロック時の電流よりも大きいよう
々場合でも正確にロック状態であることを検出でき、動
作を停止させることができる無整流子直流電動機の制御
装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するだめに本発明の無整流子直流電動
機は電機子巻線に発生する逆起電圧により磁石回転子の
相対位置を検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧
検出回路の出力により前記半導体コミュテータ装置の半
導体スイッチング素子を駆動させる駆動回路と、前記逆
起電圧検出回路の出力の周波数を検出し検出した周波数
がある周波数よりも高くなった時前記駆動回路の動作を
7ベーノ 停止させる周波数検出回路とを備えたものである。
作  用 本発明は上記構成によって、前記磁石回転子がロックさ
れた時前記電機子巻線の逆起電圧が発生しなくなり、前
記逆起電圧検出回路と前記駆動回路と前記半導体コミュ
テータ装置との閉ループ内で正帰還がかかり高い周波数
で発振することを利用し、前記逆起電圧検出回路の出力
の周波数がある周波数よりも高くなった時前記駆動回路
の動作を停止させることによりロック状態からの解除を
行ない電機子巻線及び半導体スイッチング素子の保護を
行なうものである。
実施例 以下本発明の一実施例の無整流子直流電動機の制御装置
について、図面を参照しながら説明する・第1図は本発
明の一実施例における無整流子直流電動機の制御装置を
示すものである。第1図において1〜1oは従来例と同
一なので説明は省略する。11は逆起電圧検出回路6の
出力を入力とし駆動回路7を制御する周波数検出回路で
ある。
以上のように構成された無整流子電動機の制御装置につ
いて以下第1図、第2図を用いてその動作を説明する。
まず、第1図において始動方法及び定常運転方法は従来
例と同一であるため省略する。第2図aは周波数検出回
路11の入出力特性を示すものである。入力の周波数が
f。よりも高い時は出力は++ H1ルベルであり、逆
に周波数がfoよりも低い時は出力は′L”レベルであ
る。またflは定常動作時の周波数であシ、f2はロッ
ク時の逆起電圧検出回路6と駆動回路7と半導体コミュ
テータ装置2との閉ループによる発振周波数であり、f
oはfl〈foくf2 なるように設定している。
第2図す、cは第1図A、B点の波形の一例を示すもの
である。時刻t1 までは無整流子直流電動機3は定常
動作を行なっておりA点では周波数f1の信号が発生し
、B点では第2図aに従い“Lパレベルの信号が出て、
駆動回路7を連続して動作させている。いま時刻t1 
に於いて何らかの原因で無整流子直流電動機3がロック
したとする。この9ベーノ 時電機子巻線4に逆起電圧が生じなくなり、逆起電圧検
出回路6と駆動回路7と半導体コミュテータ装置2との
閉ループによりA点の信号が第2図すに示すように高い
周波数f2で発振する。このためB点では第2図aに従
いa Hnレベルの信号が出て時刻t2にて駆動回路7
を停止させ全ての動作を停止させる。
以上のように本実施例によれば、逆起電圧検出回路6の
出力の周波数を検出し検出した周波数がある周波数よシ
も高くなった時駆動回路7の動作を停止させる周波数検
出回路を設けることによシ、電動機動作中の電流の方が
電動機ロック時の電流よシも大きな場合でも逆起電圧検
出回路6の出力の周波数が高い周波数である事を確認し
て動作を停止させるのでロック状態を解除できモータ巻
線及び半導体スイッチング素子を保護することができる
発明の効果 以上のように本発明は電機子巻線に発生する逆起電圧に
より磁石回転子の相対位置を検出する逆101、−7 起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の出力により
前記半導体スイッチング素子を駆動させる駆動回路と、
前記逆起電圧検出回路の出力の周波数を検出し、検出し
た周波数がある周波数よりも高くなった時前記駆動回路
の動作を停止させる周波数検出回路とを設けることに」
:す、無整流子直流電動機の動作中の電流の方がロック
時の電流よりも大きい場合でも、ロック時に前記逆起電
圧検出回路と前記駆動回路と前記半導体コミュテータ装
置との閉ループにて発生する高い周波数を検出し、ロッ
ク状態であることを確実に検出し無整流子電動機を停止
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における無整流子直流電動機の
制御装置のブロック図、第2図は第1図の動作を説明す
るタイミングチャート、第3図は従来の無整流子直流電
動機の制御装置のブロック図、第4図は動作中及びロッ
ク時の電流の一例を示したタイミングチャートである。 1・・・・・・直流電源、2・・・・・・半導体コミュ
テータ装11 A−7 置、3・・・・・・無整流子直流電動機、6・・・・・
・逆起電圧検出回路、7・・・・・・駆動回路、11・
・・・・・周波数検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 B、克43しヘル Z+ c2       ν寺 同 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  中性点非接地結線された電機子巻線と、6個の半導体
    スイッチング素子を3相ブリッジ接続して形成した半導
    体コミュテータ装置と、磁石回転子と、前記電機子巻線
    に発生する逆起電圧により前記磁石回転子の相対位置を
    検出する逆起電圧検出回路と、前記逆起電圧検出回路の
    出力により前記半導体コミュテータ装置の半導体スイッ
    チング素子を駆動させる駆動回路と、前記逆起電圧検出
    回路の出力の周波数を検出し検出した周波数がある周波
    数よりも高くなった時前記駆動回路の動作を停止させる
    周波数検出回路とを備えたことを特徴とする無整流子直
    流電動機の制御装置。
JP60056860A 1985-03-20 1985-03-20 無整流子直流電動機の制御装置 Expired - Lifetime JPH0744871B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63206190A (ja) * 1987-02-19 1988-08-25 Matsushita Seiko Co Ltd 無整流子電動機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5361034A (en) * 1976-11-12 1978-06-01 Hitachi Ltd Air conditioner protective system

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