JPS62100189A - 直流モ−タの制御装置 - Google Patents

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】 イ）産業上の利用分野 本発明は直流モータの制御において、特に回転子がロッ
クした時や過負荷状態となった時などのモータ及び制御
装置の保護に関するものである。

（−従来の技術 一般に従来の直流モータの制御装置としては、実開昭５
７−６１９９２号公報に記載されているようなものがあ
った。

この公報には、ブラシレスモータに印加されろ電圧を検
出して、この電圧が所定電圧以上となれば、ブラシレス
モータ゛に印加される電圧をスイッチング素子を用いて
短絡するものが記載されていた。これによって、モータ
がロックした時やモータが過負荷状態となった時などに
、耐圧以上の電圧がブラシレスモータに印加されるのを
防止していた。

（／→　発明が解決しようとする問題点このように構成
された従来の制御装置では、モータに印加される電圧を
検出して、モータに印加される電圧をスイッチングトラ
ンジスタで短絡するものであった。

従って、過電圧保護の動作を行なっている時、このスイ
ッチングトランジスタには大きな電流が流れるので、こ
のトランジスタには大きな出力のものを用いろ必要があ
った。また、例えば回転子のロック状態が長く続いた場
合、このスイッチングトランジスタはＯＮ−ＯＦＦを交
互に繰り返し続けるものである。このＯＮ−ＯＦＦの繰
り返し周期は過電圧に対する感度が速ければ速いほど短
いものとなり、高周波によるスイッチングが行なわれ。

スイッチングトランジスタの通電時間が長くなり発熱量
が増加するものであった。すなわち、この発熱量が大き
くなればこのスイッチングトランジスタが破損し保護動
作を行なえなくなるものであった。

斯る問題点に鑑み本発明は過電圧又は過を流時に動作す
るトランジスタの発熱を抑制したものであるＯ に）問題点を解決するだめの手段 本発明は直流の印加電圧によって回転数の変る直流モー
タの制御装置において、この：ｆＬ流モータに流れる電
流を検出して電圧出力に変換する電流検出回路と、スイ
ッチング素子を有し、この素子のＯＮ−ＯＦＦ　で直流
モータへの印加電圧を変えるスイッチング回路と、直流
モータの印加電圧に対応する電圧を出力する基準電圧発
生回路と、三角波電圧と設定電圧とを比較し、スイッチ
ング素子へＯＮ−ＯＦＦ信号を与える比較器と、電流検
出回路の出力が基準電圧発生回路の出力を越えた時にス
イッチング素子をＯＦＦ　にする保護回路とを備えたも
のである。

（ホ）作用 本発明の制御装置では、直流モータに印加される電圧に
対応した電圧と、直流モータに流れる電流に対応した電
圧とを比較して保護動作を行なうので、スイッチング素
子のＯＦＦ　時には基準電圧発生回路の出力電圧も同時
に低下し、スイッチング素子のＯＦＦ時間を長くするこ
とができるものである。

（へ）実施例 以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、ま
ず第１図は制御装置の要部電気回路図であり、図中（１
）は直流モータ（単相ブラシレスモータ）である。この
モータ（１）は、回転子の回転位置を検出し回転子が１
８０°回転する毎に出力電圧が正負に切換るホール素子
（２）と、このホール素子（２；の出力に応じてＨ，Ｌ
レベルの電圧を出力する比較器（３）と、この比較器（
３）の出力に応じてモータの固定予巻＠（４）への通電
方向を切換える単相インバータ回路（５）とを有してい
る。比較器（３）の出力がＨレベルの電圧の時は固定子
巻線（４）の端子Ｐ−＋８へ電流が流れ、また比較器（
３）の出力がＬレベル電圧の時は固定子巻線（４）の端
子Ｓ→Ｐへ電流が流れる。

このようなブラシレスモータ（１）は一般の［ｉモータ
と同様に単相インバータ＠路（５）に印加する電圧によ
って回転数が変るものである。

（６）は′ｆＩＬ流検出流路出回路１本発明では一実施
例として流れる電流に応じて両端に生じる電圧が変化す
る抵抗を用いている。

（７）はスイッチング回路であり、ベース端子に与えら
れる信号でＯＮ−ＯＦＦ動作するスイッチングトランジ
スタ（８）（スイッチング素子）と、このトランジスタ
（８）のエミック、コレクタ端子間に接続される起動用
の抵抗（９）と、トランジスタ（８）のスイッチングノ
イズを吸収するフライバックダイオード、及びチョーク
コイルと、このスイッチング回路（力の出力電圧を安定
化させる平滑コンデンサＱｚとからなっている。

Ｑ３１は基準電圧発生回路であり、分割抵抗（［４１、
＋１５）を直列に接続して分割された基準電圧を出力す
るものである。尚、この回路αＪはスイッチング回路（
７）の出力電圧を入力して基準′電圧を出力する。

αＱは信号発生回路であり、４番端子から敗り入れる設
定電圧、１５番端子から取り入れろ基準電圧、１６番端
子から取り入れる電流検出回路（６）の出力電圧に基づ
いて８番端子からスイッチングトランジスタ（８）のペ
ース端子へＨもしくはＬレベルの電圧信号を出力する。

尚、この信号発生回路Ｑｆ９の主な構成は第２図のブロ
ック図に示すようたものである。

第２図において、Ｃ１７）は一定周期の三角波電圧を出
力する発振器、賭は第１比較器であり、発振器（１７）
の三角波電圧と４番端子に与えられた設定電圧とを比較
して、ＨもしくはＬレベル電圧のスイッチング信号を得
るものである。（１９は第２比較器であり、１５番端子
に与えられた基準電圧と１６番端子に与えられた電圧と
を比較して、１６番端子に与えられた電圧が基準電圧よ
り高くなるとＨレベルの電圧を出力するものである。■
は第３比較器であり、第２比較器（１９の出力がＨレベ
ルの電圧の時にＨレベルの電圧を出力するものである。

これら第２．第３比較器ｆｌ’Ｊ、■が保護回路を構成
している。シυはＯＲゲートであり、第１比較器賭、及
び第２比較器（４）のＨもしくはＬレベルの電圧出力か
ら論理和を取り、その論理値をＨもしくはＬレベルの電
圧で出力する。（ハ）は波形整形回路であり、ＯＲゲー
ト１２１）の出力電圧を波形整形した後８番端子から出
力するものである。

以上のように構成された制御装置を用いて、直流モータ
（１）の運転を制御する場合は、信号発生回路αｅの４
番端子に＠流モータ（１）の回転数に対応する設定電圧
を印加する。運転開始時、トランジスタ（８）はＯＦＦ
　状態であり、基準電圧発生回路ａ３に印加される電圧
は、プラス（イ）端子に与えられる電源電圧を抵抗（９
）で分圧した電圧であり、さらに電圧を単相インバータ
回路（５）のバイアス抵抗で分圧した電圧が電流検出器
（６）に印加されている。この時、信号発生回路ａＱの
１５番端子に与えられる基準電圧が１６番端子に与えら
れる電圧より高いので前述したように８番′端子から電
圧信号が出力されてトランジスタ（８）がＯＮ−ＯＦＦ
の動作を開始してＭＪｔモータ（１）に電圧が印加され
、このモータの運転が開始される。この後、設定電圧に
基づいて直流モータ（ＩＩに印加される電圧が変わって
このモータの回転数が制御される。

このような運転を維持した後、例えば直流モータ（ＩＪ
の回転子がロック状態になれば、固定子巻線（４）には
過を流が流れる。この電流を電流検出器（６）で検出し
この値が所定値（基準電圧）を越えると、トランジスタ
（８）がＯＦＦ　　状態となり、直流モータ（ＩＪへの
電源供給が遮断される。この後、コンデンサａ３に蓄積
された電荷が放電を開始する。コンデンサα２の電圧が
比較器（３）の最低電源電圧を維持している間は、この
比較器（３；の田方がＨもしくはＬレベル電圧を維持し
ているので、単相ブリッジ回路（５）が動作状態にあり
固定子巻線（４）を介して電流検出器（６）へ電流が供
給される。従って、コンデンｖａｚの電荷が放電してい
くにつれて電流検出器（６）の出力電圧が低下するが、
同時に基準電圧発生回路（１３ｉの基準電圧も低下する
のでトランジスタ（８）はＯＦＦ　状態を維持したまま
となる。この後、コンデンサ（１２１の電圧が低下して
、比較器（３）の最低電源電圧を維持できなくなると、
比較器（３）からの出力がなくなり単相ブリッジ回路（
５）のトランジスタが全てＯＦＦ　状態となり電流が流
れなくなる。これによって、電流検出器（６）へは単相
ブリッジ回路（５）のバイアス抵抗を介して電流が供給
される。この状態はモータ（１）の起動時と同じ状態で
あり、基準電圧が電流検出器（６）の出力電圧より高く
なるので、トランジスタ（８）がＯＮ状態に切換る。モ
ータ１１）の回転子がロック状態にある間は電流検出器
（６）の検出値が大きくなり再び上記の動作を繰り返す
ものである。

このよ５に、電流検出器（６）が過電流を検出すると、
トランジスタ（８）のＯＦＦ　時には電流検出器（６）
の検出値の低下に合わせて基準電圧も同時に低下するの
で、トランジスタ（８）がＯＦＦ　　している時間が基
準電圧な固定していた従来に比べて長（なる。

（トランジスタ（８）が低周波でＯＮ−ＯＦＦする。）
従りて、ロック時の電流通電時間が短くなり、トランジ
スタ（８）の発熱を抑制することができろ。

（ト）　発明の効果 本発明は直流の印加電圧によって回転数の変る直流モー
タの制御装置において、この直流モータに流れる電流を
検出して電圧出力に変換する電流検出回路と、スイッチ
ング素子を有し、この素子のＯＮ−ＯＦＦで直流モータ
への印加電圧を変えるスイッチング回路と、直流モータ
の印加電圧に対応する電圧を出力する基準電圧発生回路
と、三角波電圧と設定電圧とを比較し、スイッチング素
子へＯＮ−ＯＦＦ信号を与える比較器と、電流検出回路
の出力が基準電圧発生回路の出力を越えた時にスイッチ
ング素子をＯＦＦ　　にする保護回路とを備えたので、
保護回路が動作してスイッチング素子がＯＦＦ状態とな
って、電流検出回路の検出値がチング素子のＯＦＦ　時
間を基準電圧−７ｍ定した場合に比べて長くすることが
できる。すなわち、保護回路が動作している時にスイッ
チング素子やモータに流れる電流を減らすことができろ
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の実施例を示す装置の電気回路図、第２
図は第１図に示した信号発生回路の要部のブロック図で
ある。 （１）・・・直流モータ、　（６）・・・′電流検出器
、　（７）・・・スイッチング回路、　（８）・・・ス
イッチングトランジスタ、　αＪ・・・基準発生回路、
　αｅ・・・信号発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流の印加電圧によつて回転数の変る直流モータ
   の制御装置において、この直流モータに流れる電流を検
   出して電圧出力に変換する電流検出回路と、スイッチン
   グ素子を有し、この素子のＯＮ−ＯＦＦで直流モータへ
   の印加電圧を変えるスイッチング回路と、直流モータの
   印加電圧に対応する電圧を出力する基準電圧発生回路と
   、三角波電圧と設定電圧とを比較し、スイッチング素子
   へＯＮ−ＯＦＦ信号を与える比較器と、電流検出回路の
   出力が基準電圧発生回路の出力を越えた時にスイッチン
   グ素子をＯＦＦにする保護回路とを備えたことを特徴と
   する直流モータの制御装置。