JPS63206193A - 電動機駆動回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電動機の駆動回路に関し、更に詳述すれば負荷
の大小に拘わらず回転数を一定にできる駆動回路を提案
するものである。

〔従来技術〕

工業用洗濯機においては洗濯対象に応じて最適の速度で
回転させることが望まれるが、従来は１つの装置に相異
なる極数を有する複数の極数切換電動機を設けておき、
これらをクラッチで切換えて洗濯ドラムへ伝動し、或い
はその極数を切換えることで実現していた。しかしなが
ら、このような装置では有段の速度切換しかできないの
できめの綱かい対応が不可能である。また回転中の切換
時には大きな衝撃を伴う等の問題点があった。

このため最近ではインバータ装置で電動機を駆動するよ
うにしたものが用いられる傾向にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来のもの（よ勿論、このインバータ装置を用
いたものにおいても、負荷の大小により速度が変化する
という問題点がある。この解決には回転数をタコジェネ
レータ等によって検出し、これをインバータ装置の制御
系へフィードバンクして駆動電圧の周波数を調整する構
成とすればよいが、回路構成が複雑であり、高価につく
という雑煮がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、インバータ装置の負荷電流を検出し、これを
利用することによって、駆動電圧の周波数を補償制御し
、負荷の大小に拘わらず、一定速度で電動機を回転させ
得る駆動回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る電動機の駆動回路は、コンバータ部にて得
られた直流電圧をインパーク部に与え、インバータ部の
スイッチング素子の転流タイミングの制御にて所要周波
数の交流電圧を得るインバータ装置を含み、前記交流電
圧にて電動機を駆動すべくなした電動機駆動回路におい
て、電動機の速度設定信号と、前記インバータ装置の直
流負荷電流とに基づき、前記スイッチング素子の転流制
御信号を作成すべくなしてあることを特徴とする。

〔作用〕

負荷が大となると直流負荷電流が増す。これが速度設定
信号に加えられるので、転流制御信号はインバータ装置
の交流電圧出力の周波数を大とするものとなる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は本発明回路のブロック図、第２図はその詳細
な回路図である。

これらの図において、三相交流電源１は６つのダイオー
ドをブリッジ接続してなるコンバータ部２へ与えられ、
ここで直流に整流される。直流電圧はコンバータ部２の
直流出力側に接続したコンデンサ３によって平滑され、
コンデンサ３の両端子間には直流電圧開整用のトランジ
スタ４，５が直列接続されており、これらのトランジス
タ４゜５の接続点はチョークコイル６を経てインバータ
部７に連なっている。インバータ部７は６つのスイッチ
ング素子をブリッジ接続したものである。

チョークコイル６のインバータ部７側端子は平滑用のコ
ンデンサ８を介してこの装置の接地側に連なっている。

インバータ部７からは所要の交流電圧出力が取出され、
図示しない三相電動機へ与えられる。トランジスタ５と
コンデンサ８との間の接地側ラインには負荷電流検出用
抵抗９が介装されている。接地側ラインはコンデンサ３
側にて接地されており、抵抗９の非接地側電位Ｖ、つま
りインバータ部７側電位を速度制御回路部１０に与えて
いる。

次に速度制御回路部１０の構成について説明する。

１０１はポテンシオメータを用いてなる速度設定器であ
り、その出力電圧をランプ出力回路１０２に与えている
。ランプ出力回路１０２は入力信号変化の立上り、立下
りを緩やかな傾斜を有する信号に変換して出力するもの
であり、この出力信号は抵抗９の非接地側端子の電位■
と加算的に周波数制御信号作成回路１０３へ与えられ、
また電位■と減算的に電圧制御信号作成回路１０４へ与
えられる。

周波数制御信号作成回路１０３出力はインバータ部７の
スイッチ素子のオンオフを制御する転流制御信号を出力
する駆動回路１０５に与えられ、また電圧制御信号作成
回路１０４出力はインバータ部７の直流側にあるトラン
ジスタ４．５の導通を制御する信号を出力する駆動回路
１０６に与えるられる。

以上の構成において本願発明の特徴とする所は電位■を
周波数制御信号作成回路１０３に与えるようにした点に
ある。この部分について回路構成を少し詳しく説明する
と、ランプ回路１０２の出力電圧は可変抵抗器１１の一
端に与えている。この可変抵抗器１１の他端はその中間
端子と接続されて反転増幅器１２の入力端子に接続して
あり、また抵抗１３゜１４を介して固定電源に連なって
いる。更に抵抗１５を介して抵抗９の非接地端子に連な
っている。

反転増幅器１２の出力はトランジスタ１６にて増幅され
てタイマー用ＩＣ１７に入力され電圧信号から周波数信
号に変換される。上述した反転増幅器１２、トランジス
タ１６、抵抗１３．１４、可変抵抗器１１の組合せにて
定電流源を構成しており、この電流値を可変抵抗器１１
にて設定できるようにしている。この定電流源回路と、
タイマ用ＩＣ１７と、その入力側に接続された抵抗２０
、コンデンサ１９にてｖＣＯを構成している、このｖＣ
Ｏの出力は６進分周器１８に与えられ、この出力でイン
バータ部７の６つのスイッチング素子の導通を制御して
、設定回転速度に応じた周波数の交流出力を得る転流制
御信号を得ている。なお６進分周器１８の出力側に接続
されたＩＣ２１は６進分周器１８出力を切換えて後段回
路へ与える論理回路（ＡＮＤ　１０Ｒセレクタ）であり
、電動機の回転方向を変更するためのものである。

次に以上の構成の回路の動作を説明する。３相交流電源
１の交流電圧はコンバータ部２にて整流されコンデンサ
３にて平滑された直流が得られる。

速度設定器１０１の設定にて定まる出力は電圧制御信号
作成回路１０４に与えられ、ここで増幅されたあと、そ
の入力電圧の大小に応じて定まるデユーティ比でトラン
ジスタ４，５を交番的にオンさせる電圧制御信号、所謂
チョッピング信号を出力する。これによってインバータ
部７に与えられる直流電圧、従って変流出力が定まる。

この回路により速度設定器１０１の出力電圧の大小に応
じ、電動機のトルクの大小が定まることになる。

一方、速度設定器１０１出力はランプ回路１０２を経て
、周波数制御信号作成回路１０３にも入力されるが、そ
の電圧値の大小に応じた電圧信号が反転増幅器１２に与
えられ、その入力の大小に応じた高低の周波数の信号が
、タイマー用ＩＣ１７から出力される。これによりイン
バータ部７の出力電圧の周波数が定まるから速度設定器
１０１の出力の大小に応じて電動機の速度の高低が定ま
ることになる。

然して負荷が大となった場合にはインバータ装置の直流
回路の電流が増すから抵抗９の電位Ｖが上昇する。そう
すると電圧制御信号作成回路１０４ではその２段目の増
幅回路１０４ａの入力側の電圧が低下せしめられ、この
低下はインバータ装置の直流用の電圧を低下させるよう
に作用し、負荷電流の増大を抑制する。

一方、電位■が上昇すると、抵抗１５を介して反転増幅
器１２に与えられる電圧が上昇するから周波数制御信号
作成回路１０３出力は上昇することになり、その結果、
負荷が大きい場合にもすべりが補償されインバータ装置
出力の周波数、つまり電動機回転速度は一定に保たれる
ことになる。

〔効果〕

第３，４図は電動機回転数（横軸）とトルク（縦軸）と
の関係を示すＴ−ＮＩＩＪＪ線を示し、第３図は本発明
回路によるものを、また第４図は従来回路によるものを
夫々示している。

この対比から明らかなように本発明による場合は、負荷
が変動しても、つまりトルクの変化−によらず回転速度
が一定となる。

なお、一般に抵抗９はインバータ装置の過電流保護のた
めの負荷電流検出用に設けられているので、本発明装置
の実施のためには抵抗１５を追加接続するだけでよい。

このように本願発明による場合は簡単な回路構成で負荷
によらず設定回転速度で電動機を回転できる回路が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路の略示ブロック図、第２図はその詳
細回路図、第３図は本発明回路のＴ−Ｎ特性図、第４図
は従来回路のＴ−Ｎ特性図である。 ２・・・コンバータ部　４，５・・・トランジスタ７・
・・インバータ部　９・・・抵抗　１０３・・・周波数
制御信号作成回路 代理人　弁理士　　河　　野　　登　　夫手続補正Ｗ（
自発） 昭和６２年３月２４日 昭和６２年特許願第３８３２０号 ２、発明の名称 電動機駆動回路 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 所在地　大阪市鶴見区鶴見４丁目１７番８８号名　称　
（３３５）株式会社　椿本チェイン代表者　占　部　友
　− ４、代理人 住　所　　■５４３大阪市天王寺区四天王寺１丁目１４
番２２号　日進ビル２０７号 河野特許事務所（置　０６−７７９−３０８８　）図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コンバータ部にて得られた直流電圧をインバータ部
   に与え、インバータ部のスイッチング素子の転流タイミ
   ングの制御にて所要周波数の交流電圧を得るインバータ
   装置を含み、前記交流電圧にて電動機を駆動すべくなし
   た電動機駆動回路において、電動機の速度設定信号と、
   前記インバータ装置の直流負荷電流とに基づき、前記ス
   イッチング素子の転流制御信号を作成すべくなしてある
   ことを特徴とする電動機駆動回路。