JPS63501839A

JPS63501839A - 雑音除去回路

Info

Publication number: JPS63501839A
Application number: JP61505030A
Authority: JP
Inventors: フアルク，ヴイルフリート; フエルステラ，ヨーゼフ; ゼンク，ベルトールト
Original assignee: ロ−ベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング
Priority date: 1985-11-02
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-07-21
Also published as: DE3538949A1; WO1987002840A1; AU6376486A

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】雑音除去回路従来の技術本発明は請求の範囲第１項の上位概念に記載の電気負荷の雑音除去回路装置に関する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１３１７５０号公報よシ、交流給電負荷の位相制御装置の雑音除去回路装置が公知である。

この回路装置は、負荷と直列に配置′され、かつ電流の双方向において制御回路を介し制御可能なスイッチと、雑音除去チョークと、前記スイッチに対して並列に配置された雑音除去コンデンサとを有する。負荷用のこのスイッチには、雑音除去チョークと、電流の双方向において制御回路によシ制御可能な補助スイッチと、電流制限抵抗とから成る直列回路が並列に接続されている。負荷用の前記スイッチは補助スイッチに対し半波ずつ時間的に遅れて導通接続状態となる。それによシ、負荷に対する主電流が雑音除去チョークを介しては流れなくなシ、比較的に小さい補助電流が流れる。

この補助電流が負荷における通常は急峻な投入時の電圧上昇を著しく平坦化するのに寄与し、ひいては雑音を除去するものである。投入時の電圧上昇のみがただ制限されるに過ぎないようなこの種の雑音除去回路では多くの場合十分でない。

このことが特に該当するのはスイッチのしゃ断の際雑音が負荷から発して、その時負荷内のエネルギー蓄積素子によってエネルギーが蓄積される場合である。また従来の雑音除去回路と比較して回路にコストのかかることも不利である。

発明の利点それに対し、本発明による回路装置は最小の回路コストで雑音の発生を効果的に阻止するとい・う利点を有する。雑音除去は、負荷の電気的なアースと、負荷がスイッチのしゃ断時に切離される側の電流給電端子との間における、少なくとも高周波領域′に関しては導通接続可能状態にする接続路を介して達成される。この接続路は少なくとも雑音の存在する周波数領域内では作用し得なければならない。そうすることにより雑音は低抵抗で放出される。

従来の雑音除去回路に対し回路コストは減少しておシ、例えは高価で嵩ばった大きな雑音除去フィルタを使用せずにすむ。

従属請求項には請求の範囲第１項に記載の、電気負荷の雑音除去回路装置の有利な実施形態が記載されている。電気的な回路アースを入力端子に対し、高周波領域に関しては導通接続可能状態に接続するという最も簡単な実施例が、コンデンサを用いると可能である。

しかしながら抵抗とコンデンサとから成る直列回路を用いるのが特に有利である。抵抗は高周波発振の減衰を生じさせる。負荷への接触防止上の安全に関する当該規定により許容されるならば、コンデンサを省略することもできる。

さらに、付加的に簡単な雑音除去素子を設けることが非常に有利であることが明らかになった。給電線上の平衡性（対称性）の雑音を抑圧するために、コンデンサが２つの電流給電端子の間に設けられている。非平衡性（非対称性）の雑音を抑圧するために、負荷に直接配置された２つのコンデンサが設けられておシ、これらのコンデンサは電気的なアースに対し、高周波的短絡を形成する。

この回路は特に、制御可能なスイッチの周期的な開閉によってその回転数が可変である電動機の安価な雑音除去に用いるのに適する。それは例えば、永久（磁石）励磁型電動機または交直両用電動機である。

本発明による回路装置の他の詳細、及び有利な実施例は以下の説明に関連した従属請求項から明らかになる。

図面第１図は交直両用電動機の本発明による雑音除去回路装置を示し、第２図は永久（磁石）励磁型電動機の本発明による雑音除去回路装置を示す。

説明と実施例第１図は第１電動機端子１１と第２電動機端子１２とを有する交直両用電動機１０を示す。この電動機１０は電機子巻線と界磁巻線の内部インダクタンス１３．１４を有する。第１及び第２電動機端子１１゜１２はそれぞれコンデンサ１５．１６を介して電気的な電動機アース１７と接続されている。電動機アース１７はまだ、コンデンサ１８と抵抗１９とから成る直列回路を介して第１電流給電端子２０と接続されている。第１給電端子２０と第１電動機端子１１との間には、制御端子２２を有する制御可能なスイッチ２１が接続されている。第２電流給電端子２３は第２電動機端子１２と接続されている。両端子２０．２３はコンデンサ２４によって橋絡されている。

第２図には永久（磁石）励磁型電動機３０の雑音除去回路装置が示されている。

この電動機３０は第１及び第２電動機端子３１．３２と、電機子巻線の内部インダクタンス３３．３４と、電気的な電動機アース３５とを有する。第１及σ第２電動機端子３１．３２は整流装置３６と接続されている。その他の構成素子は既に第１図に示した構成素子に相応する。整流装置３６は制御端子２２を有する制御可能なスイッチ２１を介して第１給電端子と接続されている。第２給電端子２３は整流装置３６に接続されている。両給電端子２０．２３の間にはコンデンサ２４が、また第１及び第２電動機端子３１．３２と電気的な電動機アース３５との間にはそれぞれコンデンサ１５．１６が、さらに電動機アース３５と第１入力端子２０との間にはコンデンサ１８が抵抗１９と直列に接続されている。

第１図による回路装置は次のように動作する。

ここでは交直両用電動機１０の雑音除去の実施例が示されている。この交直両用電動機１０は導電性のケーシングに収納されておシ、このケーシングは電気的な電動機アースである。電動機の代シに、機器アース１７を有する他の任意の電気負荷を設けることもできる。交直両用電動機１０の電機子巻線はインダクタンスを有し、このインダクタンスは電気的等価回路内では２つの要素１３．１４から成っている。図示されていない励磁巻線のインダクタンスもインダクタンス１３．１４に既に含まれている。交直両用電動機１０の動作電流は制御可能なスイッチ２１によシ開閉制御することができる。このスイッチ２１は第１電動機端子１１と第１給電端子２０との間に接続されている。

スイッチ２１は有利には半導体スイッチ、例えばトライアックである。交直両用電動機１０の平均出力は、制御入力側２２を介したトライアック２１の周期的な開閉によシ変化され、それによシ回転数制御が行なわれる。トライアック２１の制御入力側２２における点弧パルスを形成する図示されていない制御回路は、最も簡単な場合、ＲＣ−素子とダイアックから成る。この場合、ＲＣ−素子は第１給電端子２０と第１電動機端子１１とに接続されている。またトライアック２１に対し並列に接続された負荷軽減回路網によってトライアック２１の負荷を軽減させる必要のあることもある。負荷軽減回路網は最も簡単な場合、コンデンサと抵抗から成る直列回路であシ、同様に第１給電端子２０と第１電動機端子１１とに接続される。２つの端子２０．２３の間には交直両用電動機１０の電流給電用交流電圧電源が設けられるものであるが、しかしここに直流電圧電源を設けることも可能である。この場合は勿論トライアック２１の代シに、１つの制９入力側を介してスイッチオン状態となシ、別の制御入力側を介してスイッチオン状態となる半導体構成素子を設ける。交流電圧の場合、トライアラ゛り２１は電流の零点通過時に自動的にしゃ断する。

電動機の動作中に両給電端子２０．２３間に平衡性の雑音電圧が発生することがある。この雑音電圧はコンデンサ２４によシ短絡される。このコンデンサはＸ− コンデンサとも称される。それと併行して、一方では第１電動機端子１１と電気的アース１７との間に、他方では第２電動機端子１２とアース１７との間に非平衡性の雑音電圧が発生することもある。これらの雑音電圧はコンデンサ１５またはコンデンサ１６によって短絡される。これらのコンデンサはＹ−コンデンサとも称される。Ｘ−コンデンサ２４と２つのＹ−コンデンサ１５．１６による雑音除去は多くの場合十分でない。従って雑音除去フィルタが必要であシ、この雑音除去フィルタは給電電源と両給電端子２０．２３との間に接続される。

電気的な電動機アース１７を少なくとも高周波領域に関しては給電端子２０と導通接続可能状態に接続すると、雑音発生が非常に低減することが実際にわかった。そのためにここでは、抵抗１９とコンデンサ１８とから成る直列回路が設けられている。この回路装置によシ、トライアック２１が接続されている端子２゜と電気的な電動機アース１７とが、トライアック２１のしゃ断の際も、少なくとも高周波領域に関しては低抵抗で導通接続状態となる。雑音は給電電源の低い内部抵抗を介して放出される。さらにＸ−コンデンサ２４を介して、雑音を放出するための別の経路が形成される。

ケーシング若しくは電気的な電動機アースに接触する可能性のある場合は当該安全規則を順守しなければならない。Ｙ−コンデンサ１５．１６とコンデンサ１８は所定の容量値を上回ってはならない。何故なら電気的な電動機アース１７若しくは電動機ケーシングの接地接続に異常があった際に接触した場合、許容以上の高い誘導電流が大地に対し発生することとなるからである。電気的な機器アース１７も含めて電気負荷１０に接触することがまったくないよう確実に負荷１０を設けるならば、コンデンサ１８を省略することもできる。最も簡単な回路装置では、抵抗１９を省略することさえも可能であるが、しかし有利には抵抗１９は必要である。何故ならこの抵抗１９は高周波発振を減衰させるからである。この場合、抵抗１９の抵抗値は数１０〜数１００オームとする。２つのＹ−コンデンサ１５．１６並びにコンデンサ１８は例えば１０ｎＦの容量値を有し、Ｘ−コンデンサ２４は例えば１００ｎＦの容量値を有する。Ｘ−コンデンサ２４は、所要の雑音除去度に既に達している場合、よシ低い容量値であってもよい。この回路装置においてはいずれの場合でも、この値（容量値）は従来必要であった値よシも低減している。

第１図による回路装置との主な相違点は、第１及び第２電動機端子３１．３２がトライアック２１及び給電端子２３に直接接続されておらず、その間に整流装置３６が設けられていることである。それによシ永久（磁石）励磁型電動機３０には、トライアック２１によシ制御可能なパルス状の直流が給電される。雑音電圧の抑圧の作用効果は第１図による回路と同様である。

特に第２図による回路装置では、従来効果的な雑音の抑圧を行なうのには高いコストが必要であった。整流装置３６と付加的に必要な配線によシ回路内に付加的な寄生性のインダクタンスが発生し、このインダクタンスは高周波成分に対する阻止作用を形成する。この場合、電気的な電動機アース３５の電位を第１給電端子２０の電位に対し、少なくとも高周波領域に関しては導通接続可能状態に接続することにより１−トライアック２１のしゃ断時でも一雑音は低抵抗で放出される。本発明による回路装置によシ、他のどのような手段も必要とせず、火花雑音除去度Ｎの条件を守ることができる、若しくはその条件を上回ることができる。

この回路装置は電動機の雑音除去に制限されるものではなく、その平均出力が位相制御によ）可変である他の電気負荷にも同様に適する。

国際調査報告ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　’４Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥｒ ’ＣＲＴ　ＯＮ第１頁の絖き ■発明者　フェルステラ、ヨー４７０発　明　者　ゼンク、ベルトールトドイツ連邦共和国　Ｄ　−７５８２ビューレンタールアルベルトーダアーレーヴエーク　１ドイツ連邦共和国　Ｄ　−７５８０ビュール　ヘーベルシュト−ｙ　−ｑ

Claims

【特許請求の範囲】１．制御可能なスイッチの周期的な開閉によつて平均出力が可変である電気負荷、例えば電動機の雑音除去回路装置であつて、前記スイッチは第１電流給電端子と第１負荷端子との間に接続されており、前記電気負荷は、電気的な機器アースを成す導電性のケーシングに収納されている雑音除去回路装置において、電気的な機器アース（１７）と第１電流給電端子（２０）との間に雑音除去素子（１８，１９）が挿入接続されていることを特徴とする雑音除去回路装置。２．雑音除去素子（１８，１９）としてコンデンサ（１８）と抵抗（１９）とから成る直列回路が設けられている請求の範囲第１項記載の雑音除去回路装置３．雑音除去素子として抵抗（１９）が設けられている請求の範囲第１項記載の雑音除去回路装置。４．雑音除去素子としてコンデンサ（１８）が設けられている請求の範囲第１項記載の雑音除去回路装置。５．第１電流給電端子（２０）と第２電流給電端子（２３）はコンデンサ（２４）を介して互いに接続されている請求の範囲第１項から第４項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。６．２つの負荷端子（１１，１２）と電気的な機器アース（１７）との間にはそれぞれコンデンサ（１５，１６）が接続されている請求の範囲第１項から第５項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。７．制御可能なスイッチ（２１）は少なくとも１つの制御入力側（２２）を有する、少なくとも１つの半導体−電力構成素子である請求の範囲第１項から第６項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。８．電気負荷（１０，３０）は電動機である請求の範囲第１項から第７項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。９．電動機（１０，３０）は交直両用電動機である請求の範囲第１項から第８項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。１０．電動機（１０，３０）は永久（磁石）励磁型電動機である請求の範囲第１項から第８項いずれか１項記載の雑音除去回路装置。