JPS6225887A - 三相モ−タの駆動回路 - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、三相モータの駆動回路に関するものである。

ｂ、従来の技術とその問題点 間を入れ換えて正逆回転駆動する一方、制動時には１相
をＯＦＦさせて２相間に交流半波を所定時間流し、ダイ
オード又はサイリスクで逆起電圧を吸収するようにして
いた。従って、従来の三相モータの駆動回路には、サイ
リスタ等による逆起電圧吸収回路が必要であった。

本発明の目的は、正逆回転駆動用の４つのトライチック
のうち２つを半波トリガーさせて同相半波の制動を２相
間に与える方式を採ることにより、サイリスク等の逆起
電圧吸収回路を省略し得る三相モータの駆動回路を提供
することにある。

Ｃ９問題点を解決するための手段 本発明においては、モータ巻線端子Ｕと三相交流電源端
子Ｒ及びＳとの間にトライチックをそれぞれ接続し、モ
ータ巻線端子■と三相交流電源端子Ｒ及びＳとの間にト
ライアックをそれぞれ接続し、かつ、モータ巻線端子Ｗ
と三相交流電源端子Ｔとを直接接続し、前記４つのトラ
イアックを制御することにより二相間を入れ換えて正逆
回転駆動させる一方、制動時には前記４つのトライアッ
クのうちの２つを半波トリガーして同位相の交流半波電
流を三相巻線に流して制動するようにして以下、本発明
の一実施例に付き図面を参照して説明する。

第１図は三相モータＭの駆動回路Ａを示すものであって
、図中において、Ｕ、　　Ｖ、　Ｗはモータ巻線端子、
Ｒ，Ｓ、Ｔは三相交流電源端子、ＴＲ＾、ＴＲＢ。

ＴＲＣ，ＴＲＤはモータ駆動制御用のトライア７り、Ｐ
Ａ。

ＰＢ、　ＰＣ，ＰＤは上述のトライアックＴＲＡ−ＴＲ
Ｄの第１電極とゲート電極との間に電流制限用の抵抗Ｒ
ａ、。

Ｒｈ、、　Ｒａｔ、　Ｒａｔをそれぞれ介して接続され
たフォトトライアックカプラ、Ｒａｔ、　Ｒｈ、、　Ｒ
ａｇ、　Ｒｄｚ及びＣａ、　Ｃｂ、　Ｃｃ、　Ｃｄはト
リガー安定のための抵抗及びコンデンサである。モータ
巻線端子Ｕと三相交流電源端子Ｒ及びＳとの間にトライ
アックＴＲＡ、ＴＲＤがそれぞれ接続され、モータ巻線
端子■と三相交流電源端子Ｒ及びＳとの間にトライアッ
クＴＲＢ、　ＴＲＣがそれぞれ接続されており、モータ
巻線端子Ｗは三相交流電源端子Ｔに直接接続されている
。

また、第２図はフォトトライブックカプラ制御回路Ｂを
示すものであって、図中において、Ｐａ。

ｐｂはスイッチ用のフォトトランジスタ、１〜４はＮＯ
Ｒ回路、？＋は抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ１から成る時
定数回路を有し、パルス信号の立ち上り及び立ち下りの
両エツジでトリガーされるタイマー回路としての単安定
マルチバイブレーク、Ｔ２は可変抵抗ＶＲ及びサンデン
サＣ４から成る時定数回路を有し、制動時間を設定する
タイマー回路としての単安定マルチバイブレーク、ＴＡ
はトランジスタインバータ■〜■から成るトランジスタ
アレイである。

上述のフォトトランジスタＰａ、　Ｐｂのエミッタ端子
は接地され、抵抗Ｒ，，Ｒ，を介して電源が供給される
コレクタ端子はＮＯＩ？回路１の入力端子にそれぞれ接
続されると共に、ＮＯＲ回路２．３の一方の入力端子に
それぞれ接続されている。なお、これらのコレクタ端子
と大地との間に接続されているコンデンサＣ３，Ｃ４は
タイムディレィ用コンデンサである。また、ＮＯＲ回路
１の出力端子はＮＯＲ回路２．３の他方の入力端子にそ
れぞれ接続されると共に単安定マルチバイブレータＴ２
の入力端子Ａに接続されＮＯＲ回路２．３の出力端子は
ＮＯＲ回路４の入力端子に接続される。そして、このＮ
ＯＲ回路４の出力端子はコンデンサＣＩｌ　Ｃ２を介し
て単安定マルチバイブレータＴ１の入力端子Ａ、Ｂにそ
れぞれ接続されると共に、単安定マルチバイブレークＴ
ｔの端子りに接続されている。さらに、単安定マルチバ
イブレークＴ１の入力端子Ａと大地との間には電流制限
用抵抗Ｒ３が接続され、単安定マルチバイブレータＴ、
の入力端子Ｂと端子りとの間には抵抗Ｒ２が接続される
と共に、入力端子Ｂと大地との間には抵抗Ｒ１が接続さ
れている。また、単安定マルチバイブレークＴＩの出力
端子Ｑは単安定マルチバイブレータＴ２の入力端子Ｂに
接続されている。

一方、ＮＯＲ回路２．３の出力端子は抵抗Ｒ？、　Ｒｓ
を介してトランジスタアレイＴＡのインバータ■■及び
■■の入力端子にそれぞれ接続されており、上述の抵抗
Ｒ？、　Ｒａの一端間には逆流阻止用のダイオードＤ、
、　Ｄ、が逆接続されている。さらに、単安定マルチバ
イブレータＴ、の出力端子頁がこれらのダイオードＤ、
、　Ｄｔのカソード間に接続されている。

なお、ダイオードｏｌ、　ｏ２のアノードとインバータ
の、■との接続点と大地との間に接続されているコンデ
ンサＣ５＋　Ｃｂはタイムラグ用のコンデンサである。

また、単安定マルチバイブレータＴ２の出力端子Ｑはイ
ンバータ■、■の入力端子にそれぞれ接続されている。

そして、電源ラインＬとインバータ■、■の出力端子と
の各間には抵抗Ｒ１゜、Ｌｓ及びフォトトライアックカ
プラＰＣ，ＰＤを構成する発光ダイオードから成る直列
回路がそれぞれ接続され、電源ラインＬとインバータ■
、■の出力端子との各間には抵抗Ｒ１１，Ｒ＋４及びフ
ォトトライアックカプラＰＡ。

ＰＢを構成する互いに順接続された発光ダイオード■、
■から成る直列回路がそれぞれ接続されている。また、
インバータ■、■の出力端子は抵抗Ｒ１□。

Ｒ１３を介してフォトトライアックカプラＰＡ、　ＰＢ
の発光ダイオード■、■の中間点にそれぞれ接続されて
いる。

次に、第３図に示すタイムチャートを参照してモータＭ
の正逆回転時の動作に付き述べる。

まず、フォトトランジスタＰａ、　Ｐｂが共にＯＦＦ状
態の時はＮＯＲ回路１．２．３の出力はＬ（低レベル）
であり、ＮＯＲ回路４の出力はＨ（高レベル）である。

この状態の下で、図外の操作手段が切換えられてフォト
トランジスタＰａのベース電極に光線が入射されると、
このフォトトランジスタＰａがＯＮ状態に切換わってＮ
ＯＲ回路２の出力がＨとなり、ＮＯＲ回路４の出力がＨ
からＬとなる。これに伴って、単安定マルチバイブレー
クＴ、の入力端子Ｂが負パルスでトリガーされ、その出
力端子てがその時点から抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２
で決定される時間ｔ、までＬとなる。従って、インバー
タ■、■の出力は、フォトトランジスタＰａがＯＮした
時から時間ｔ、だけ後れてＬとなりフォトトライテック
カプラＰＣ及びフォトトライアックカプラＰＡの発光ダ
イオード■、■がそれぞれ点灯する。その結果、トライ
アックＴＲＡ及びＴＲＣが点弧されてモータＭは正回転
駆動される。

また、フォトトランジスタＰａがＯＦＦ状態に、もう一
方のフォトトランジスタｐｂがＯＮ状態に切換えられる
と、コンデンサＣ１の電位がスレショールドレベルに達
するまで、すなわち時間ｔｚ　（但し、ｊ、＜１、）の
期間は、ＮＯＲ回路１の出力がＨ，、ＮＯＲ回路２．３
の出力が共にり、ＮＯＲ回路４の出力がＨとなる。これ
に伴い、単安定マルチバイブレータＴ。

の入力端子Ａがトリガーされ、その出力端子頁は前記所
定時間ｔ１だけしとなる。従って、インバータ■、■の
出力端子は、フォトトランジスタＰａ。

ｐｂが上述の如く切換えられた時点から所定時間ｔ１だ
け後れてＨとなり、フォトトライアックカプラＰＡ及び
ＰＣがそれぞれＯＦＦ状態となる。

その後、コンデンサＣ２の電位が所定のスレショールド
レベルに達するのに伴いＮＯＲ回路１の出力がＬとなっ
てＮＯＲ回路３の出力がＬからＨとなるが、単安定マル
チバイブレータＴ、の出力端子−ζ−がまだこの時点で
はＬとなっているため、インバータ■、■の出力端子は
Ｈのままであり、フォトトライア・７クカプラＰＢ、　
ＰＤは共にＯＦＦ状態である。

しかして、単安定マルチバイブレークＴ１の出力端子ｉ
が所定時間１．経過後にＨとなり、これに伴いインバー
タ■、■の出力端子がＬとなってフォトトライアックカ
プラＰＢの発光ダイオード■、■及びフォトトライアッ
クカプラＰＤが点灯する。すなわち、フォトトランジス
タＰａがＯＦＦ　Ｌ、フォトトランジスタｐｂがＯＮし
た時点から所定時間１．の間はモータ巻線への駆動電流
の供給が遮断され、その後にトライアックＴＲＢ及びＴ
ＲＤが点弧されてモータは逆回転駆動される。

また、このような状態の下で、フォトトランジスタＰａ
がＯＮ状態に、そしてフォトトランジスタｐｂがＯＦＦ
状態に切換えられた場合には、コンデンサＣ９によって
所定のタイムラグｔ、がとられ、切換え時点から時間ｔ
、たけ電流供給が休止された後に、モータは再び正回転
駆動される。このように、本例においてはタイムラグｔ
＋、　ｈを設定するようにしているので、モータＭの反
転時におけるーサイクル毎のトライチックの正逆切換え
時の同時点弧を確実に防止し得る。

次に、第４図のタイムチャートを参照して、モータ制動
時における作用を述べる。

フォトトランジスタＰａ又はｐｂがＯＮ状態からＯＦＦ
状態に切換えられると、ＮＯＲ回路１．２．３の出力が
り、ＮＯＲ回路４の出力がＨとなり、単安定マルチバイ
ブレータＴＩの入力端子ＡがＨパルスでトリガーされる
。これによって、単安定マルチバイブレーク↑１の出力
端子百が所定時間ｔ１にわたりＬになる。そして、タイ
ムラグ用のコンデンサＣ６゜Ｃ＆は小容量であるため、
インバータ■、■又は■。

■の出力端子が切換え直後にＨとなり、モータ巻線端子
Ｕ、　Ｖ、　Ｗへの電流供給は休止される。

一方、ＮＯＲ回路４の出力がＨとなるのに伴って単安定
マルチバイブレークＴ２の端子りがＨとなり、この単安
定マルチバイブレークＴ２が作動状態となる。この際、
単安定マルチバイブレータＴ、の出力端子Ｑが所定時間
ｔ１経過後にＨからＬに転すると、単安定マルチバイブ
レータＴ２の入力端子Ｂがトリガーされ、その出力端子
Ｑからは、可変抵抗ＶＲ及びコンデンサＣ９によって決
定される所定時ｔ＃にわたってＨとなる。この結果、イ
ンバータ■、■の出力端子がそれぞれＬになってフォト
トライアックカプラＰＡ、　ＰＢの発光ダイオ−とのが
共に点灯され、モータＭはモータ巻線端子ＵＷ間の同相
半波対応するモータ巻線に同位相の半波電流が流される
一方、端子Ｖに対応するモータ巻線には電流は流れない
ので、三相のモータ巻線が同相の状態となって制動され
る。なお、この際、逆相の半波電流はダイオード作用に
よって阻止されるため、三相のモータ巻線には位相のず
れで電流は流れない。

従ってモータ制動時に発生する逆起電圧は確実に阻止さ
れ、この逆起電圧によって駆動回路１が影響されること
はない。

また、上述の如き制動動作中に、フォトトランジスタＰ
ａ又はｐｂがＯＮされると、ＮＯＲ回路４の出力がＨか
らＬとなるため、単安定マルチバイブレークＴ！の端子
りがＬに転じてリセット状態となる。

これに伴い、単安定マルチバイブレークＴ２の出力端子
ＱがＬとなり、インバータ■、■の出力端子がＨとなっ
て制動作用が中止される。この際、単安定マルチバイブ
レータＴ、の入力端子Ｂはトリガーされ、その出力端子
百が所定時間ｔ、だけＬとなる。従って、インバータ■
■又は■■の出力端子は、前記所定時間１．経過後にＬ
となってモータＭは正又は逆転駆動される。この場合、
上述の如く、所定時間１．のタイムラグを設定している
のでトライマ＋７　／Ｆのｎ許占捏けＲ＃＋１−六力ス
−なお、フォトトランジスタＰａとｐｂとが同時にＯＮ
状態に切換えられた場合には、ＮＯＲ回路１の出力がＨ
となって単安定マルチバイブレータＴｔの入力端子Ａが
Ｈとなるため、この単安定マルチパイプレークＴ２は動
作禁止状態となる。一方、ＮＯＲ回路■、■の出力が共
にＬとなるため、トランジスタアレイＴＡへの入力は総
てＬとなり、モータＭは休止状態となる。

ｄ０発明の効果 以上の如（本発明は、正逆回転制御用の４つのトライア
７りのうちの２つを半波トリターシて同位相の交流半波
電流を三相巻線に流して制動するようにしたものである
から、モータ制動時に発生する逆起電圧をトライチック
によって有効に遮断できるため、従来のような逆起電圧
吸収回路を設ける必要がない。従って本発明によれば、
三相モータの駆動回路として充分な機能を有し、しかも
構成が極めて簡単な駆動回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するためのものであって
、第１図は三相モータの駆動回路の回路図、第２図はフ
ォトトライチックカブラ制御回路の回路図、第３図は正
逆回転駆動時の回路動作を示すタイムチャート、第４図
は制動時の回路動作を示すタイムチャートである。 Ａ・・・三相モータの駆動回路、 Ｂ・・・フォトトライアック制御回路、ＴＲＡ、　ＴＲ
Ｂ、　ＴＲＣ，ＴＲＤ・・・トライアック、ＰＡ、　Ｐ
Ｂ、　ＰＣ，ＰＤ・・・フォトトライアックカプラ、Ｕ
、Ｖ、Ｗ・・・モータ巻線端子、 Ｒ，Ｓ、Ｔ・・・三相交流電源端子、 Ｃｚ、　Ｃ番、　Ｃ５，Ｃ６・・・フォトトランジスタ
、ＴＡ・・・トランジスタアレイ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータ巻線端子Ｕと三相交流電源端子Ｒ及びＳとの間に
   トライアックをそれぞれ接続し、モータ巻線端子Ｖと三
   相交流電源端子Ｒ及びＳとの間にトライアックをそれぞ
   れ接続し、かつ、モータ巻線端子Ｗと三相交流電源端子
   Ｔとを直接接続し、前記４つのトライアックを制御する
   ことにより２相間を入れ換えて正逆回転駆動させる一方
   、制動時には前記４つのトライアックのうちの２つを半
   波トリガーして同位相の交流半波電流を三相巻線に流し
   て制動するようにしたことを特徴とする三相モータの駆
   動回路。