JPS6223557B2 - - Google Patents

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JPS6223557B2
JPS6223557B2 JP55151452A JP15145280A JPS6223557B2 JP S6223557 B2 JPS6223557 B2 JP S6223557B2 JP 55151452 A JP55151452 A JP 55151452A JP 15145280 A JP15145280 A JP 15145280A JP S6223557 B2 JPS6223557 B2 JP S6223557B2
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JP
Japan
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circuit
discharge
transistor
motor
capacitor
Prior art date
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Application number
JP55151452A
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English (en)
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JPS5778382A (en
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Katsuo Kobari
Keiji Sakamoto
Yoshiaki Hachisuga
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS5778382A publication Critical patent/JPS5778382A/ja
Publication of JPS6223557B2 publication Critical patent/JPS6223557B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1225Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to internal faults, e.g. shoot-through

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流電動機駆動回路に関し、特にト
ランジスタブリツジ回路により駆動される速度制
御電動機のトランジスタブリツジ回路の入力端子
間に放電用トランジスタを含む放電回路を設けた
直流電動機駆動回路に関する。
一般に、速度制御される直流電動機の駆動回路
として、トランジスタブリツジ回路を用い、該ト
ランジスタブリツジ回路の入力端子間に放電用ト
ランジスタを含む放電回路を設けたものが用いら
れている。
このような回路の一例が第1図に示される。
第1図の回路において、トランジスタ21,2
2,23,24およびダイオード25,26,2
7,28により構成されるトランジスタブリツジ
回路2の入力端子側には、3相交流電圧をダイオ
ード回路6により整流して得られる直流電源電圧
が供給され、トランジスタブリツジ回路2の出力
端子側には、直流電動機1が接続される。直流電
動機1の両端子間には、また、放電用接点4が並
列に接続される。トランジスタブリツジを構成す
るトランジスタ21,22,23,24の各個に
は、ベース電流駆動回路31,32,33,34
がそれぞれ接続される。トランジスタブリツジ回
路2の入力端子間にはまた放電回路5が接続され
る。放電回路5は、放電用トランジスタ51、電
流制限抵抗52、第1および第2のコンデンサ5
3,54、ダイオード55、および放電制御回路
56を有する。トランジスタ51のコレクタは抵
抗52の一端に接続され、抵抗52の他端は、ト
ランジスタブリツジ2の正側入力端子に、トラン
ジスタ51のエミツタはトランジスタブリツジ2
の負側入力端子にそれぞれ接続される。トランジ
スタブリツジ2の入力端子間にはまた、第2のコ
ンデンサ54が接続されるトランジスタブリツジ
回路2の正側入力端子はまた、第1のコンデンサ
53の一端、および、ダイオード整流回路6の正
側出力端子に接続される。トランジスタブリツジ
回路2の負側入力端子はまた、ダイオード55を
介して第1のコンデンサ53の他端、および、ダ
イオード整流回路6の負側出力端子に接続され
る。放電用トランジスタ51のベースには、放電
制御回路56の出力端子が接続される。
第1図の駆動回路において、直流電動機1が減
速または停止されるとき、電動機1の回転エネル
ギーは、ダイオード25,26,27,28を介
して電気エネルギーとして直流電源側に返還され
る。すなわち、直流電動機1において発生する逆
起電力により、トランジスタブリツジ回路2の入
力端子から逆方向に流れる電流が発生する。この
逆方向電流により第2のコンデンサ54は充電さ
れるが、一方第1のコンデンサ53は、ダイオー
ド55により逆方向の電流が防止されるために充
電されない。従つて、電動機1からの返還エネル
ギーは、第2のコンデンサ54にのみ蓄積される
ことになり、それにより、第1と第2のコンデン
サの端子間電圧は、異つたものとなり、ダイオー
ド55の両端には逆方向電圧が発生する。この逆
方向電圧は、放電制御回路56により検出され、
該放電制御回路56は、所定の値を超えた逆方向
電圧を検出した場合にベース電流をトランジスタ
51に供給し、それにより、抵抗52およびトラ
ンジスタ51のコレクタ・エミツタ間を通る放電
経路が形成される。なお、検出レベルはトランジ
スタ51のオン・オフ状態においてヒステリシス
を有する。この放電により電動機1からの返還エ
ネルギーは、抵抗52におけるジユール熱として
消費されることになる。電動機1の返還エネルギ
ーの消費が完了したとき、電動機1による逆起電
力は低下して、第2のコンデンサ54の両端にお
ける電圧も低下し、ダイオード55の両端におけ
る電圧も低下し、放電制御回路56は、トランジ
スタ51へのベース電流の供給を停止し、それに
より、抵抗52およびトランジスタ51を通して
の放電は停止される。
ところで、第1図の回路においては、電動機1
の回転エネルギーを消費するためには通常10ミリ
秒程度の放電時間で充分である。また、電動機1
の回転エネルギーが消費された以後も何らかの原
因で放電を継続した場合、電源側から供給される
電流が、直接抵抗52およびトランジスタ51を
通して放電されることになり、電動機1の正常な
制御に支障をきたすとともに、トランジスタ51
が過大な消費電力により破損される恐れがある。
さらに、トランジスタ51が破損して、導通状態
になつたまま長時間放置した場合には、ダイオー
ド整流回路6およびトランジスタブリツジ回路2
の構成要素にも損傷が生ずる危険がある。従つ
て、第1図の回路において、放電回路5の放電用
トランジスタの導通状態の異常検出が行えないこ
とが問題点となつていた。
本発明の主な目的は、前記の問題点とかんが
み、直流電動機の駆動回路において、電動機から
の返還エネルギーを消費するための放電回路にお
ける放電用トランジスタのオン状態の時間を監視
することによる放電回路の異常を検出するという
着想にもとづき、放電回路の異常を検出すること
ができ、放電用トランジスタにおいて過大な電力
が消費されることを防止することができ、放電の
異常による回路素子の破損を防止することができ
る、信頼性が高い直流電動機駆動回路を提供する
ことにある。
本発明においては、トランジスタブリツジ回路
により駆動される速度制御電動機のトランジスタ
ブリツジ回路の入力端子間に放電用トランジスタ
を含む放電回路を設けた直流電動機駆動回路にお
いて、該放電用トランジスタがオンの期間駆動さ
れるホトカプラと、該ホトカプラが駆動される時
間に比例して充電されるコンデンサとが設けら
れ、該コンデンサの充電電圧が所定の設定値を超
えたとき警報を発生するようにした直流電動機駆
動回路が提供される。
第2図A,Bには本発明の一実施例としての直
流電動機駆動回路が示される。
第2図Aに示される本発明による直流電動機駆
動回路は、放電用トランジスタ52のコレクタお
よびエミツタの両端子間に放電用トランジスタ5
2の導通状態を監視するための監視回路が接続さ
れていることを除いては、第1図の従来形の直流
電動機駆動回路と同一のものである。
第2図Aの監視回路8は、第2図Bにより詳細
に示されている。第2図Bに示されるように、監
視回路8においては、ダイオード811、ホトカ
プラ82の発光素子821、抵抗83、直流電源
84が直列に接続され、この直列接続形が放電用
トランジスタ51のコレクタ・エミツタ間に接続
される。ホトカプラ82の発光素子821の両端
子間には、第2図Bに示されるようにダイオード
812が発光素子821とは逆方向に接続され
る。ホトカプラ82の受光素子822のエミツタ
は、論理回路電源(図示せず)の接地側(0V)
に接続される。この論理回路側電源は、ホトカプ
ラ82により電動機駆動電源とは絶縁されてい
る。ホトカプラ82の受光素子822のコレクタ
は、抵抗851を介して論理回路側電源の正側
(+5V)に接続される。ホトカプラ82の受光素
子822はまた、反転回路86の入力に接続され
る。反転回路86の出力端子は、コンデンサ87
の一端および抵抗852の一端に接続され、コン
デンサの他端は0V側に、抵抗852の他端は+
5V側に接続される。反転回路86の出力端子は
また、比較回路89の1つの入力に接続される。
比較回路89の出力端子は、抵抗853の一端に
接続され、抵抗853の他端は+5V側に接続さ
れる。
第2図Aに示される本発明による直流電動機駆
動作は、監視回路8に関するものを除いて前述さ
れた第1図の回路の動作と同一である。従つて、
放電回路51は、電動機1からエネルギーが返還
されるときに導通し、返還されるエネルギーを放
電により消費させる。第2図Bに示される監視回
路8においては、放電用トランジスタ51が導通
状態にあるとき、抵抗83、ホトカプラ82の発
光素子821、ダイオード811およびトランジ
スタ51のコレクタ・エミツタ間の電流通路を通
して電流が流れ、それによりホトカプラ82の発
光素子821が駆動され、受光素子822を導通
させる。従つてホトカプラ82の受光素子822
のコレクタにおける電圧V1は0Vに等しくなる。
放電用トランジスタ51が遮断状態にあるとき、
ホトカプラ82の発光素子821には電流が流れ
ず、従つて受光素子822は遮断状態にあり、受
光素子822のコレクタにおける電圧V1は+5V
である。この電圧V1は、オープンコレクタ出力
を有する反転回路86に入力される。従つて、反
転回路86の出力端は、入力V1が+5Vのとき、
0Vに導通されそれにより反転回路86の出力に
おける電圧V2は0Vである。また、入力電圧V1
0Vのとき、反転回路86の出力端は、0Vから遮
断され従つて出力端における電圧V2は、抵抗8
52を介して+5V側からコンデンサ87に供給
される電流により、一定の速さにおいて上昇す
る。前記の電圧V1,V2および比較回路89の出
力電圧V3の時間に関する変化が第3図に示され
る。第3図においては、V1が0Vに低下している
時間、すなわち、放電用トランジスタ51が導通
状態にある時間がT1およびT2である場合が示さ
れる。第3図に示されるように第1の場合、電圧
V2は、設定回路88の出力電圧Vsに達しないう
ちに0Vに低下するため、V3には変化が生じな
い。第2の場合、時間T2は、V2が設定値Vsに達
するに必要な時間Tsよりも長く、それゆえ、V3
には+5Vのパルス信号が発生する。前記におい
て示されたように、放電用トランジスタ51の導
通状態が予め設定された値Tsよりも長く継続し
た場合、比較回路89の出力端子には、警報信号
が発生し、それにより放電回路における異常が検
出され得る。前記の予め設定される時間Tsは、
放電用トランジスタ51の通常放電に必要な時間
(10ms程度)よりも充分に長い時間(100ms程
度)に選択され得る。
本発明によれば、電動機が何らかの原因で外部
から強制的に回転(例えば工作機械において、主
軸頭をZ軸方向に下降しようとする場合、主軸頭
の自重により下降方向に力が加わつて、Z軸モー
タが強制的に回転)され、発電機の作用を長時間
に亘つて生じ、回生電流が長時間に亘つて発生し
た場合でも、放電回路の異常を検出することがで
き、それにより、放電用トランジスタにおいて過
大な電力を消費されることを防止することがで
き、放電の異常による回路素子の破損を防止する
ことができる、信頼性が高い直流電動機駆動回路
が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来形の、トランジスタブリツジ回
路の入力端子間に放電回路を設けた直流電動機駆
動回路の回路図、第2図A,Bは、本発明の一実
施例としての直流電動機駆動回路の回路図、第3
図は、第2図の回路における監視回路の動作特性
を示す波形図である。 (符号の説明)、1:直流電動機、2:トラン
ジスタブリツジ回路、21,22,23,24:
電力トランジスタ、25,26,27,28:ダ
イオード、31,32,33,34:トランジス
タ駆動回路、4:放電接点、5:放電回路、5
1:放電用トランジスタ、52:抵抗、53,5
4:コンデンサ、55:ダイオード、56:放電
制御回路、6:整流回路、61,62,63,6
4,65,66:ダイオード、72,73,7
4:電磁開閉器、8:監視回路、811,81
2:ダイオード、82:ホトカプラ、821:発
光素子、822:受光素子、83:抵抗、84:
直流電源、851,852,853:抵抗、8
6:反転回路、87:コンデンサ、88:設定回
路、89:比較回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トランジスタブリツジ回路により駆動される
    速度制御電動機のトランジスタブリツジ回路の入
    力端子間に放電用トランジスタを含む放電回路を
    設けた直流電動機駆動回路において、該放電用ト
    ランジスタがオンの期間駆動されるホトカプラ
    と、該ホトカプラが駆動される時間に比例して充
    電されるコンデンサとが設けられ、該コンデンサ
    の充電電圧が所定の設定値を超えたとき警報を発
    生するようにしたことを特徴とする直流電動機駆
    動回路。
JP15145280A 1980-10-30 1980-10-30 Driving circuit for dc motor Granted JPS5778382A (en)

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JPS5778382A JPS5778382A (en) 1982-05-17
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Families Citing this family (7)

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JPS5778382A (en) 1982-05-17

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