JPS63140683A - 回生制動制御回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電動機の駆動に於いて回生制御を行わせる回生
制動制御回路に関するものである。

［従来の技術］ 電動機の電気的制動の１に回生制動がある。

回生制動は制動時に電動機に与える電流の流れを駆動時
と逆にすることにより、電動機に発電機の如き作動をせ
しめ、電動機の運動のエネルギを電気エネルギに変換せ
しめて制動し、得られた電気エネルギは電源に戻そうと
するものである。

而して、回生制動に於いて制動をかけようとする場合の
電動機に流す電流方向を切換える為の回生制御回路を必
要とする。

従来の回生制動制御回路としては第３図に示すものがあ
る。

直流電動機１に供給される３相交流は順方向整流部２、
逆方向整流部３によって頭方向、逆方向に整流される。

又、整流部２，３には位相制御器４よりれぞれ位相制御
信号が入力され、整流時の位相制御により直流電動機１
に印加する電圧をコントロールし速度制御を行う様にな
っている。

電動機１の駆動回路５には交流検出器６が設けられ、電
動機１に流れる電流を検出し、その結果は後述する比較
増幅器１２に入力される様になっており、合わせて電流
ゼロ検出器２２を通り、切替回路１５に入力されている
。又電動機１には回転方向も合せて検出し得る直流式の
速度検出器８が設けられ、該速度検出器８からの検出結
果は回転方向検出器１６により、ＴＧ極性切替スイッチ
１８．１９および反転器１７により速度判別器９に入力
される様になっている。

該速度判別器９には速度指令器ｌＯから速度基準信号が
入力される様になっている。又、速度判別器９は反転器
１１、比較増幅器１２を介して前記位相制御器４に接続
されている。反転器１１の出力側に逆方向スイッチ１３
を設け、又反転器１１と逆方向スイッチ１３に対して並
列に順方向スイッチ１４を接続する。

前記速度検出器８からの方向判別をされた信号と速度指
令器ＩＯからの信号との比較値および電流ゼロ比較器２
２の信号が切替回路１５に入力され、該切替回路１５は
比較値に基づいて両スイッチ１３．１４のいずれかをオ
ンする様にしである。

今定常回転から制動状態に切換えた場合について説明す
ると、順方向スイッチ１４がオンで、定常回転では方向
判別された速度検出器８からの信号と速度指令器１０か
らの信号に差違はなく、直流検出器６からフィードバッ
クされる信号は修正されることなく比較増幅器１２に入
力され、位相制御器４は現状の電動機駆動状態を維持す
べく順方向整流部３を作動させる。次に、順方向の電動
機の駆動で制動状態にすべく速度指令器１０からの速度
基準信号のレベルを減少させて回生制動とすると、速度
基準信号と速度信号との比較値のレベルおよび電流ゼロ
比較器２２の信号により切替回路１５が作動して、順方
向スイッチ１４がオフし、逆方向スイッチ１３がオンす
る。

前記速度基準信号と速度信号との比較値は速度判別器９
で増幅され、更に反転器１３で正負が逆となり、この逆
転信号と直流検出器６からの検出値との偏差分を増幅器
７によって増幅する。

この増幅値については速度判別器９からの信号が零でな
いので正常回転に対して変化があり、位相制御信号が変
ると共に整流部の転換があり即ち順方向整流部２から逆
方向整流部３への転換があり、電動機１には回生制動状
態となる様な電圧の印加がなされ、互変化した位相制御
信号により位相制御即ち印加電圧の制御がなされる。

逆方向の駆動状態での回生制動も同様に速度指令器１０
を調整することによって行われ、速度判別器９からの出
力がある限りは回生制動がなされる。

［発明が解決しようとする問題点コ 然し、上記した従来例では、速度指令器ｌＯで与える速
度指令信号が正負をもっている為、フィードバックする
速度信号は正負を有する信号でなければならない。従っ
て、速度検出器８が正負判別機能を有する直流式のもの
でなけれはならない。この為、雨検出器は高価なものと
なっていた。

本発明は上記実情を鑑み正負判別機能のない安価な交流
式の検出器を使用可能としＴＧ倍信号切替回路などの複
雑な切替回路を用いない回生制御回路を提供しようとす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、速度基準信号を速度判別器に入力せしめると
共に電動機の回転速度検出器からの速度信号を入力し、
速度判別器は両信号の偏差を増幅出力する様にし、該速
度判別器の入出力条件を、高電位基準信号を通常運転時
での速度信号に対して速度判別器の出力が正負いずれか
１方に飽和し、低電位基準信号を通常運転時での速度信
号に対して速度判別器の出力が正負いずれか他方に飽和
する如くし、速度判別器の正負飽和状態をそれぞれ検出
し、この飽和状態の検出結果に基づき電動機に通電する
方向の切換えを行う様構成したことを特徴とするもので
ある。

［作　　　用］ 高電位基準信号入力状態を通常運転時とすると、速度判
別器は正負のいずれか例えば負に飽和しており、この状
態から回生制動を行う為低電位基準信号に切替えると速
度判別器は正に飽和する。この正の飽和を確認すれば制
動状態であることが確認され、該確認結果を基に電動機
への通電状態が通常運転と逆の方向に切替えられる。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の１実施例を示す回路図であり、第１図
中第３図中で示したものと同一のものには同符号を付し
である。

直流電動機１に設けた交流式の速度検出器２０からの検
出信号すを整流器２１を介して速度判別器９に入力する
。該速度判別器９には速度設定器２３からの基準信号ａ
が入力される様になっている。

回路は速度設定器２３から順方向電圧としてａｌが該速
度判別器９に入力し、また逆方向電圧としてａ２が該速
度判別器９に入力されるものとする。

ここで、順方向電圧として設定される順方向電圧ａ１、
逆方向電圧として設定される逆方向電圧ａ２、前記検出
信号す及び速度判別器９の入出力特性の関係を説明する
。

一般に増幅器に於いては入力信号と出力信号との関係を
示すと第２図の如くなり、入力信号がある一定の値を越
えると出力は飽和状態となる。

次に、３相交流の入力ライン２８には交流式の電流検出
器２９を設け、検出結果は整流器３０で整流されて電流
検出器３１へ入力される。電流検出器３１では検出結果
を所望の信号となる様処理して増幅器７へ入力すると共
に比較器３２へ入力する。該比較器３２は電流検出器３
１からのＯ検出を行うものであり、検出の結果は論理回
路３３へ入力される。

前記速度判別器９からの出力は反転器３６を経て第１比
較器３４を介して第１タイマ３５へ入力され、又同出力
は第２比較器３７を介して第２タイマ３８へ入力される
。該両タイマ３５．３８の出力はそれぞれ論理回路３３
へ入力される。該論理回路３３は、順方向スイッチ１４
及び順方向位相制御器３９、と逆方向スイッチ１３及び
逆方向位相制御器４０とをそれぞれ選択的に作動させる
駆動信号を発する。

順方向位相制御器３９は増幅器７からの信号と該駆動信
号を基に順方向整流部２を作動させ、逆方向位相制御器
４０は増幅器７からの信号と該駆動信号を共に逆方向整
流部３を作動させる様にする。

上記の如く構成した回路の作用を以下に説明する。

先ず、電動機１を順方向に通常運転している場合は、速
度設定器２３からの順方向信号ａ１が速度判別器９へ入
力される。速度判別器９には速度検出器２０からの速度
信号すも入力されており、順方向信号ａ１と速度信号す
の偏差分が増幅されて出力される。通常運転時の速度信
号すと順方向信号ａｌの関係はａＩ−ｂ＞ｖＯで速度判
別器を充分に飽和させる状態にある。従って、速度判別
器９の出力信号は反転器３６を経て第１比較器３４で負
の飽和状態が検出される。第１比較器３４からの信号は
第１タイマ３５を経て論理回路３３へ人力される。該論
理回路３３は第１タイマ３５からの信号を基に順方向ス
イッチ１４、順方向位相制御器３９にそれぞれ駆動信号
を発する。

この駆動信号によって順方向スイッチ１４がオンとなる
と共に順方向位相制御器３９による順方向整流部２の動
作が可能となる。

前記速度判別器９からの出力は飽和しており、一定の出
力信号が増幅器７に入力される。又、増幅器７には電流
検出器３１からの電動機１への供給電流の検出信号が入
力されており、両信号の偏差により位相制御の為の信号
値が決定される。而して、電動機１の速度に変化がなけ
れば、順方向位相制御器３９からの信号にも変化なく、
電動機は順方向に定速で運転される。

尚、電動機１の運転は図示していない駆動回路により行
われる。

次に、順方向運転時に回生制動を掛けた場合の作用を説
明する。

速度設定器２３を移動させて低電圧の基準信号ａ２が速
度判別器９に入力される。前記した様１：　ａ　２−　
ｂ　＜　ｖ　０の関係にあるので速度判別器９の出力は
正側に飽和する。この正側の飽和出力は第２比較器３７
へ入力され、出力の飽和状態が検出され、第２比較器３
７はその検出結果を第２タイマ３８へ出力する。飽和状
態が第２タイマ３８で設定時間以上に持続されると論理
回路３３に信号が入力される。即ち、確かに回生制動状
態になったことが確認される。

第２タイマ３８からの信号により論理回路３３に内蔵さ
れるフリップフロップを作動させ順方向スイッチ１４を
オフにすると共に順方向位相制御器３９への駆動信号を
停止する。位相制御器３ｇの作動の停止により３相交流
の供給が停止され、電流検出器２９の検出電流もＯとな
る。電流値Ｏの判断は比較器３２によって検出され、そ
の検出信号は前記論理回路３３に入力される。電流値Ｏ
の検出信号と前記フリップフロップの信号とにより内蔵
されるタイマ４２が作動し、所定時間経過後、逆方向ス
イッチ１３、逆方向位相制御器４０に駆動信号が発せら
れる。

逆方向スイッチ１３のオン、逆方向位相制御器４０の作
動により電動機ｌに逆方向の電圧印加がなされる。

前記速度判別器９からの出力信号は正であるが反転器１
１により負に反転され、電流検出器３１の信号と共に増
幅器７に入力される。増幅器７は両信号の偏差分を増幅
して逆方向位相制御器４０に入力し、該位相制御器４０
は入力信号に従って逆方向整流部３を作動せしめ、所要
の電圧を電動機１に印加して回生制動を行う。

制動が進行すると速度検出器２０からの出力レベルが低
下し、ａ２−ｂの値は＞　　ＶＯｓ　Ｑ　＜ａ２　　ｂ
＜＋ｖｏ％　ａ２−ｂ＞Ｖｏと変移する。

従って、最終制動状態では速度判別器９の出力は負の飽
和状態となる。負の飽和状態は反転器３６を経て第１比
較器３４、第１タイマ３５によって確認され、論理回路
３３に確認信号が入力される。

確認信号により内蔵の前記ブリップフロップがリセット
され、論理回路３３より順方向スイッチ１４、順方向位
相制御器３９へ駆動信号を発し得る状態となる。比較器
３２からの電流０検出信号が論理回路３３へ入力される
と、回生制動時と同様にタイマ４１で設定した時間経過
後駆動信号を発する。この駆動信号により駆動回路５は
電動機ｌを順方向に駆動し得る状態となる。

更に順方向の加速について説明する。

上記制動した状態より順方向に加速する場合は速度設定
器２３を移動させて信号ａ１を入力せしめる。

電動機１の速度Ｏから考えると、速度信号はａｌ−ｂ＞
ｖＯであるので電動機１の回転速度如何に拘らず速度判
別器９は常に負に飽和した出力を発する。従って、論理
回路１３の切替作動はなく、順方向位相制御器３９によ
る順方向整流部２の位相制御が行われ、電流検出器３１
からのフィードバック信号が所要の値になる迄加速が行
われる。

尚、電動機１の正転、逆転の駆動については前記した図
示しない電動機の駆動回路で行われ、正転時、逆転時の
いずれの状態であっても、制動、加速の作動については
変りはない。

以上の如くして、通常運転と回生制動の切換えを行うこ
とができる。

尚、上記実施例では供給される電力を３相交流とし、整
流部の切換え及びその位相制御によって供給すべき電流
の方向、電圧をコントロールしたが、電源が直流電源で
あった場合でも周知の方法により電流方向の切換え、電
圧のコントロールを行い得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、電流計、速度検出器の
各検出器交流式のものでよ（、安価な回生制御回路を提
供し得ると共に速度検出器などの切替回路をも省略でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の回路図、第２図は速度判別
器の入出力特性を示す線図、第３図は従来例の回路図で
ある。 ９は速度検出器、２０は速度検出器、２３は速度設定器
、３３は論理回路、３４は第１比較器、３Ｂは反転器、
３７は第２比較器、３９は順方向位相制御器、４０は逆
方向位相制御器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）速度基準信号を速度判別器に入力せしめると共に電
   動機の回転速度検出器からの速度信号を入力し、速度判
   別器は両信号の偏差を増幅出力する様にし、該速度判別
   器の入出力条件を、高電位基準信号を通常運転時での速
   度信号に対して速度判別器の出力が正負いずれか１方に
   飽和し、低電位基準信号を通常運転時での速度信号に対
   して速度判別器の出力が正負いずれか他方に飽和する如
   くし、速度判別器の正負飽和状態をそれぞれ検出し、こ
   の飽和状態の検出結果に基づき電動機に通電する方向の
   切換えを行う様構成したことを特徴とする回生制動制御
   回路。