WO2011114962A1 - モータ制御装置 - Google Patents

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浩幸 亀山
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シャープ株式会社
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    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Definitions

  • the present invention relates to a motor drive control device, for example, a motor control device using a small-capacitance capacitor.
  • the smoothing capacitor is significantly reduced in capacity to intentionally generate a ripple having a frequency twice that of the power supply in the DC voltage, and the input current waveform can be improved in a simple manner. A high power factor can be realized.
  • the capacity of the coil inserted between the AC power supply and the rectifier circuit can be greatly reduced or eliminated.
  • the reduction in the capacity of the smoothing capacitor causes the voltage to increase rapidly when the smoothing capacitor absorbs large regenerative energy generated when the motor is stopped. This overvoltage may destroy the switching element of the inverter of the motor control device.
  • FIG. 5 is a block diagram of the motor control device disclosed in the above publication. As shown in FIG. 5, the motor control device uses the power supplied from the AC power supply 1 as an input to the rectifier circuit 2, and the output of the rectifier circuit 2 is used for smoothing with a small capacity of about 1/100 of the capacity normally used. So as to be input to the capacitor 3.
  • the inverter 4 has six transistors (5u to 5z) and a diode (6u to 6z) connected in the opposite direction to this transistor in a three-phase bridge connection, and is connected in parallel with the capacitor 3.
  • the motor 7 is connected so that the output of the inverter 4 is input, the control circuit 8 drives the gates of the transistors (5u to 5z) of the inverter 4, and the power supply circuit 9 supplies power to the control circuit 8.
  • the capacitor 10 is connected in parallel with the smoothing capacitor 3 via a diode 11 that is a rectifier circuit, and a load 12 is further connected in parallel with the capacitor 10. Therefore, the regenerative energy of the motor is absorbed by the capacitor 3 and the capacitor 10, and the energy is consumed by the load 12 before the voltage exceeds the withstand voltage. Therefore, it is possible to prevent the driving elements from being destroyed.
  • JP 2002-51589 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-198377
  • the diode 6u or / and 6v or / and 6w of the inverter 4 is turned on, and then the rectifier circuit Since a certain diode 11 becomes conductive, a time delay occurs. Due to this time delay, the voltage may exceed the withstand voltage.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and even when the capacity of the smoothing capacitor is reduced, the destruction of each drive element due to overvoltage of the regenerative energy of the motor is more effective. It is an object of the present invention to provide a motor control device that can be prevented and that can effectively use regenerative energy.
  • a motor control device is connected to a first rectifier circuit having a single-phase AC power supply as an input and the first rectifier circuit, and smoothes the DC power obtained by the first rectifier circuit.
  • the adjustment circuit includes a second rectifier circuit connected to the output side of the inverter, a second capacitor connected to the second rectifier circuit and provided to absorb regenerative energy of the motor, and a second capacitor And a load connected in parallel.
  • a motor control device is connected to a first rectifier circuit that receives a single-phase AC power supply and a first rectifier circuit, and smoothes the DC power obtained by the first rectifier circuit.
  • a first capacitor that is connected in parallel with the first capacitor to convert DC power into AC power, a motor connected to the output side of the inverter, a control circuit that controls the inverter, and a control circuit And a power supply circuit for supplying a voltage.
  • the power supply circuit includes a second rectifier circuit that receives a single-phase AC power supply, a second capacitor that is connected to the second rectifier circuit and smoothes the DC power obtained by the second rectifier circuit, And a voltage conversion circuit connected in parallel with the two capacitors to convert the DC high voltage to a DC low voltage and supply the DC low voltage to the control circuit.
  • a third rectifier circuit that connects the second capacitor and the output side of the inverter is further provided.
  • the second capacitor has a larger capacity than the first capacitor.
  • the regenerative energy of the motor is absorbed by the first and second capacitors.
  • the regenerative energy of the motor is used with the control circuit as a load.
  • the motor control device includes an adjustment circuit that absorbs regenerative energy of the motor.
  • the adjustment circuit includes a second rectifier circuit connected to the output side of the inverter, a second capacitor connected to the second rectifier circuit and provided to absorb regenerative energy of the motor, and a second capacitor And a load connected in parallel. Therefore, when the regenerative energy of the motor is generated, the regenerative energy is absorbed by the capacitor, and the regenerative energy is consumed by the load. Therefore, it is possible to prevent the driving elements from being destroyed due to the regenerative energy overvoltage.
  • the capacitor is connected to the output of the inverter via the rectifier circuit, the absorption of energy can be started earlier when the regenerative energy is generated, and the voltage rise can be suppressed more quickly than in the prior art. In other words, each drive element can be more effectively prevented from being destroyed.
  • the regenerative energy is absorbed by the capacitor through one rectifier circuit, the energy loss is smaller than before, and the regenerative energy stored in the capacitor can be used more effectively.
  • FIG. 1 is a block diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure explaining the voltage waveform in the capacitor
  • FIG. 1 is a block diagram of a motor control device according to the first embodiment of the present invention.
  • the motor control device uses power supplied from AC power supply 1 as input of rectifier circuit 2, and outputs of rectifier circuit 2 are 1/100 of the capacity normally used. They are connected so as to be input to a smoothing capacitor 3 having a small capacity. Capacitor 3 is provided between positive node NA between the output buses of rectifier circuit 2 and negative node NB.
  • the inverter 4 has six transistors (5u to 5z) and a diode (6u to 6z) connected in the opposite direction to this transistor in a three-phase bridge connection, and is connected to the capacitor 3 in parallel.
  • the motor 7 is connected so that the output of the inverter 4 is input, the control circuit 8 drives the gates of the transistors (5u to 5z) of the inverter 4, and the power supply circuit 9 supplies power to the control circuit 8. Yes.
  • an adjustment circuit for absorbing the regenerative energy of motor 7 is provided.
  • the adjustment circuit includes a rectifier circuit 13, a capacitor 14, and a load 12.
  • the rectifier circuit 13 includes diodes 13u, 13v, and 13w, and the diodes 13u, 13v, and 13w are connected to respective phase outputs of the inverter 4, respectively.
  • the diodes 13u, 13v, and 13w that are the rectifier circuit 13 are connected to the negative node NB via the capacitor.
  • the rectifier circuit 13 is connected so that current flows only from the output of the inverter 4 (input of the motor 7) to the capacitor 14.
  • the load 12 is connected in parallel with the capacitor 14.
  • a resistor is used as an example of a load.
  • the regenerative energy generated by the motor 7 is absorbed by the smoothing capacitor 3 and the capacitor 14 having a small capacity.
  • the energy stored in the capacitor 14 is consumed by the load 12 connected in parallel with the capacitor 14.
  • the power supply circuit 9 supplies power to the control circuit 8 that controls the inverter 4.
  • the operation of the motor control device according to the first embodiment configured as described above will be described below.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a voltage waveform in capacitor 3 of the motor control device according to the first embodiment of the present invention.
  • the charge stored in the capacitor 3 is used, and the instantaneous minimum voltage decreases as shown in the voltage waveform PB.
  • the instantaneous maximum voltage determined from the voltage of the AC power supply 1 is 282 V and does not change.
  • the instantaneous minimum voltage decreases to almost 0V as shown in the voltage waveform PC.
  • the instantaneous maximum voltage determined from the voltage of the AC power supply 1 is 282 V and does not change.
  • the capacitor 3 When the capacitor 3 has a small capacity as described above, when the load current is taken out, the input AC power source 1 is not fully smoothed but a waveform obtained by full-wave rectification. Since the ripple of voltage and current of the capacitor 3 increases, it is preferable to use a film capacitor.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the characteristics of the voltage value across capacitor 3 according to the first embodiment of the present invention.
  • the overvoltage of the inverter 4 used is 450V
  • the overvoltage exceeds 450V which is the withstand voltage. Therefore, each drive element of the inverter may be destroyed due to the influence of overvoltage.
  • the motor control device has a configuration in which an adjustment circuit that absorbs the regenerative energy of the motor is provided. Specifically, since the capacitor 14 is connected to the output of the inverter 4 via the rectifier circuit 13, the time delay of regenerative energy is small. Since the energy stored in the capacitor 14 is consumed by the load 12, as shown in the voltage waveform QB in FIG. 3, the voltage can be suppressed more quickly than in the conventional motor control device, and the voltage rise due to regenerative energy. Less than withstand voltage. That is, while the conventional motor control device has two stages of diodes connected in series, the motor control device according to the first embodiment of the present invention has a one-stage diode, and therefore the time delay is small.
  • the first diode 6u or / and 6v or / and 6w of the inverter 4 and the rectifier circuit 11 are used. Since current flows through both the second diode and the second diode, loss occurs in two stages of the diode, and the energy available in the load is reduced.
  • the diode 6u or / and 6v or / and 6w of the inverter 4 does not pass, and the regenerative energy is absorbed by the capacitor 14 only through the first diode of the rectifier circuit 13. Therefore, the energy loss becomes smaller than that in the conventional case, and the regenerative energy stored in the capacitor 14 can be used more effectively in the load 12.
  • the capacitor 14 since the capacitor 14 has almost no ripple, it is not necessary to consider the damage caused by the heat of the ripple, and an inexpensive electrolytic capacitor can be used. Therefore, the destruction of each driving element due to the overvoltage of the regenerative energy that is small and inexpensive is prevented.
  • a motor control device can be realized.
  • Capacitor 3 having a sufficiently small capacity (for example, 10 ⁇ F) is used to intentionally generate a ripple with a frequency twice that of the power supply in the DC voltage to improve the input current waveform and increase the power factor.
  • a capacitor for example, 50 ⁇ F
  • a capacitor larger than the capacitor 3 is used as the capacitor 14.
  • the energy stored in the capacitor 3 is maintained while the drive of the inverter 4 is stopped, but is consumed when the drive of the inverter 4 is resumed.
  • a load such as a resistor is connected in parallel with the capacitor 3, energy is consumed by the load even when the inverter 4 is stopped.
  • FIG. 4 is a block diagram of a motor control device according to the second embodiment of the present invention.
  • the motor control device according to the second embodiment of the present invention eliminates capacitor 14 and load 12 as compared with the motor control device according to the first embodiment described in FIG. 9 # is different.
  • rectifier circuit 13 is connected to power supply circuit 9 #. Since other configurations are the same as those of the motor control device according to the first embodiment described in FIG. 1, detailed description thereof will not be repeated.
  • the power supply circuit 9 # includes a rectifier circuit 15 that rectifies AC power of the AC power supply 1 into DC power, a capacitor 14 # connected in parallel to the rectifier circuit 15, and a capacitor 14 #.
  • the voltage conversion circuit 16 converts a DC high voltage connected in parallel into a DC low voltage.
  • the voltage conversion circuit 16 supplies a necessary voltage to the control circuit 8.
  • Capacitor 14 # is provided between a positive node NC between the output buses of rectifier circuit 15 and a negative node ND.
  • the capacitor 14 # for the purpose of smoothing the DC high voltage of the power supply circuit 9 # is also used as the capacitor for absorbing the regenerative energy described above.
  • the positive node NC and the rectifier circuit 13 are connected.
  • the energy stored in the winding in the motor 7 is absorbed by the capacitor 3 and the capacitor 14 # as regenerative energy.
  • capacitor for power supply circuit 9 # for smoothing DC high voltage and the capacitor for regenerative energy absorption can be shared by capacitor 14 #, the number of parts can be reduced, and the regenerative energy overvoltage can be reduced in size and at low cost. It is possible to realize a motor control device that prevents destruction of each drive element.
  • the number of parts can be reduced by using the load 12 as the control circuit 8 of the inverter 4, and efficient operation can be achieved by using the regenerative energy stored in the capacitor 14 # as the energy of the control circuit 8. It can be performed.
  • the first diode 6u or / and 6v or / and 6w of the inverter 4 is used. Since the current flows through both the second diode of the rectifier circuit 11, a loss occurs in two stages of the diode, and the energy available in the load is reduced.
  • diode 6u or / and 6v or / and 6w of inverter 4 does not pass, and regenerative energy is supplied to capacitor 14 # only through the first diode of rectifier circuit 13. Since it is absorbed, the energy loss becomes smaller than before, and the regenerative energy stored more effectively in the capacitor 14 # can be used as the energy of the control circuit 8.

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Abstract

　交流電源（１）が供給する電力を整流回路（２）の入力とし、整流回路（２）の出力を通常用いられる容量の１／１００程度の容量の小さい平滑用のコンデンサ（３）の入力とする。コンデンサ（３）は、整流回路（２）の出力の母線間の正極ノード（ＮＡ）と、負極ノード（ＮＢ）との間に設けられる。整流回路（１３）であるダイオード（１３ｕ，１３ｖ，１３ｗ）は、インバータ（４）の各相出力とそれぞれ接続される。整流回路（１３）は、コンデンサ（１４）を介して負極ノード（ＮＢ）と接続される。整流回路（１３）は、インバータ（４）の出力からコンデンサ（１４）の向きにのみ電流が流れるように接続されている。負荷（１２）はコンデンサ（１４）と並列に接続される。

Description

モータ制御装置
　この発明はモータ駆動用の制御装置に関し、例えば小容量コンデンサを用いたモータ制御装置に関する。
　近年、モータ制御装置を小型化するために、平滑コンデンサを大幅に小容量化する取り組みがなされている。
　例えば、特開２００２－５１５８９号公報においては、平滑コンデンサを大幅に小容量化することで、故意に直流電圧に電源の２倍の周波数のリプルを発生させ、簡易な方式で入力電流波形の改善と、高力率化を実現することができる。
　また、交流電源と整流回路との間に挿入するコイルの容量も大幅に小さくしたり、あるいはなくしたりすることができる。
　一方で、平滑コンデンサの小容量化は、モータの停止時などに生じた大きな回生エネルギーを平滑コンデンサが吸収する際に電圧を急激に上昇させてしまう。この過電圧によりモータ制御装置のインバータのスイッチング素子を破壊してしまう可能性がある。
　そこで、平滑コンデンサを小容量化したときであっても、モータの回生エネルギーの過電圧によるスイッチング素子等の各駆動素子の破壊を防止する方式が提案されている。例えば、特開２００５－１９８３７７号公報が挙げられる。
　図５は、上記公報のモータ制御装置のブロック図である。
　図５に示されるように、当該モータ制御装置は、交流電源１が供給する電力を整流回路２の入力とし、整流回路２の出力を通常用いられる容量の１／１００程度の容量の小さい平滑用のコンデンサ３の入力とするように接続されている。インバータ４は、６個のトランジスタ（５ｕ～５ｚ）と、このトランジスタと逆向きに接続されたダイオード（６ｕ～６ｚ）とを３相ブリッジ接続しており、コンデンサ３と並列に接続されている。
　インバータ４の出力を入力とするようにモータ７は接続され、制御回路８はインバータ４のトランジスタ（５ｕ～５ｚ）のゲートを駆動し、電源回路９は制御回路８に電力を供給している。
　コンデンサ１０は、整流回路であるダイオード１１を介して平滑用のコンデンサ３と並列接続されており、負荷１２がコンデンサ１０とさらに並列に接続されている。したがって、モータの回生エネルギーをコンデンサ３とコンデンサ１０とで吸収し、電圧が耐電圧を超える前に、負荷１２でエネルギーを消費させるため各駆動素子の破壊を防ぐことが可能である。
特開２００２－５１５８９号公報 特開２００５－１９８３７７号公報
　しかしながら、上記の構成では、モータ７で発生した回生エネルギーをコンデンサ３とコンデンサ１０とで吸収するためには、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗが導通し、その後、整流回路であるダイオード１１が導通するために時間遅れが生じる。この時間遅れのために電圧が耐電圧を超える可能性がある。
　また、回生エネルギーを負荷１２で利用することに関して、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗの１つめのダイオードと、整流回路であるダイオード１１の２つめのダイオードとの２つの素子を介してコンデンサ１０に回生エネルギーが吸収されるため、その２つの素子分の損失が発生し、負荷１２で利用できるエネルギーが減少する。
　本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、平滑コンデンサを小容量化したときであっても、モータの回生エネルギーの過電圧による各駆動素子の破壊をより効果的に防止することができ、かつ、回生エネルギーを有効に利用することが可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。
　本発明のある局面に従うモータ制御装置は、単相交流電源を入力とする第１の整流回路と、第１の整流回路と接続され、第１の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第１のコンデンサと、第１のコンデンサと並列に接続されて、直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出力側と接続されたモータと、インバータを制御する制御回路と、モータの回生エネルギーを吸収する調整回路とを備える。調整回路は、インバータの出力側と接続された第２の整流回路と、第２の整流回路と接続され、モータの回生エネルギーを吸収するために設けられた第２のコンデンサと、第２のコンデンサと並列に接続された負荷とを含む。
　本発明の別の局面に従うモータ制御装置は、単相交流電源を入力とする第１の整流回路と、第１の整流回路と接続され、第１の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第１のコンデンサと、第１のコンデンサと並列に接続されて、直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出力側と接続されたモータと、インバータを制御する制御回路と、制御回路に電圧を供給する電源回路とを備える。電源回路は、単相交流電源を入力とする第２の整流回路と、第２の整流回路と接続され、第２の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第２のコンデンサと、第２のコンデンサと並列に接続されて、直流高電圧を直流低電圧に変換して制御回路に供給する電圧変換回路とを含む。第２のコンデンサとインバータの出力側とを接続する第３の整流回路をさらに備える。
　好ましくは、第２のコンデンサは、第１のコンデンサよりも容量が大きい。
　好ましくは、モータの回生エネルギーは、第１および第２のコンデンサで吸収される。
　特に、モータの回生エネルギーは、制御回路を負荷として用いられる。
　本発明のある局面に従うモータ制御装置は、モータの回生エネルギーを吸収する調整回路を備える。調整回路は、インバータの出力側と接続された第２の整流回路と、第２の整流回路と接続され、モータの回生エネルギーを吸収するために設けられた第２のコンデンサと、第２のコンデンサと並列に接続された負荷とを含む。したがって、モータの回生エネルギーが発生したときに回生エネルギーをコンデンサで吸収し、負荷で回生エネルギーを消費するようにしたので、回生エネルギーの過電圧による各駆動素子の破壊を防ぐことができる。ここで、コンデンサをインバータの出力に整流回路を介して接続するため、従来技術に比べ、回生エネルギー発生時により早くエネルギーの吸収を開始することができ、電圧上昇をより早く抑えることができる。すなわち、より効果的に各駆動素子の破壊を防止することができる。また、１つの整流回路を介して回生エネルギーがコンデンサに吸収されるため、エネルギー損失が従来よりも小さくなり、より有効にコンデンサに蓄えられた回生エネルギーを利用することができる。
本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置のコンデンサ３における電圧波形を説明する図である。 本発明の実施の形態１に従うコンデンサ３の両端の電圧値の特性を説明する図である。 本発明の実施の形態２に従うモータ制御装置のブロック図である。 従来のモータ制御装置のブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を附してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置のブロック図である。
　図１を参照して、本発明の実施の形態１に従うがモータ制御装置は、交流電源１が供給する電力を整流回路２の入力とし、整流回路２の出力を通常用いられる容量の１／１００程度の容量の小さい平滑用のコンデンサ３の入力とするように接続されている。コンデンサ３は、整流回路２の出力の母線間の正極ノードＮＡと、負極ノードＮＢとの間に設けられる。
　インバータ４は、６個のトランジスタ（５ｕ～５ｚ）と、このトランジスタと逆向きに接続されたダイオード（６ｕ～６ｚ）とを３相ブリッジ接続しており、コンデンサ３と並列に接続されている。
　また、インバータ４の出力を入力とするようにモータ７は接続され、制御回路８はインバータ４のトランジスタ（５ｕ～５ｚ）のゲートを駆動し、電源回路９は制御回路８に電力を供給している。
　そして、本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置においては、モータ７の回生エネルギーを吸収するための調整回路が設けられる。
　具体的には、調整回路は、整流回路１３と、コンデンサ１４と、負荷１２とで構成される。
　整流回路１３は、ダイオード１３ｕ，１３ｖ，１３ｗを含み、ダイオード１３ｕ，１３ｖ，１３ｗは、インバータ４の各相出力とそれぞれ接続される。
　また、整流回路１３であるダイオード１３ｕ，１３ｖ，１３ｗは、コンデンサ１４を介して負極ノードＮＢと接続される。整流回路１３は、インバータ４の出力（モータ７の入力）からコンデンサ１４の向きにのみ電流が流れるようにするために接続されている。
　また、負荷１２がコンデンサ１４と並列に接続される。例えば、ここでは、負荷の一例として抵抗とする。
　ここで、モータ７で生じる回生エネルギーは、小容量である平滑用のコンデンサ３と、コンデンサ１４とで吸収される。そして、コンデンサ１４に蓄積されたエネルギーは、コンデンサ１４と並列に接続された負荷１２で消費される。
　電源回路９は、インバータ４を制御する制御回路８に電力を供給している。
　以上のように構成された本実施の形態１に従うモータ制御装置について、以下その動作を説明する。
　図２は、本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置のコンデンサ３における電圧波形を説明する図である。
　まず、モータ７で、ごくわずかなエネルギーのみが消費されているとする。ここで、交流電源１を単相２００Ｖ、５０Ｈｚとすると、コンデンサ３の両端の電圧が、図２の電圧波形ＰＡに示すように、２８２Ｖの平滑された電圧となる。
　次に、モータ７の消費エネルギーを少し大きくしていくとコンデンサ３の充電電荷が使われ、電圧波形ＰＢに示すように瞬時最低電圧が低下してくる。ただし、交流電源１の電圧から決まる瞬時最高電圧は２８２Ｖで変わらない。
　さらに、モータ７の消費エネルギーを大きくしていくと、コンデンサ３には、ほとんど充電電荷が蓄えられず、電圧波形ＰＣに示すように瞬時最低電圧がほとんど０Ｖまで低下してくる。ただし、交流電源１の電圧から決まる瞬時最高電圧は２８２Ｖで変わらない。
　このようにコンデンサ３が小容量の場合、負荷電流を取り出すと、ほとんど平滑されず入力の交流電源１を全波整流した波形となる。コンデンサ３の電圧及び電流のリプルは大きくなるためフィルムコンデンサを使用するとよい。
　一方、コンデンサ１４は、整流回路１３を介してインバータ４の出力と並列接続しているため、コンデンサ１４のエネルギーを消費するものは負荷１２のみであり、モータ７のエネルギー消費が大きくなったとしても、両端にかかる電圧はほぼ平滑された状態となる。
　次に、大きな回生エネルギーが発生した場合について説明する。
　図３は、本発明の実施の形態１に従うコンデンサ３の両端の電圧値の特性を説明する図である。
　図３を参照して、今ここで、図３のインバータ駆動停止のタイミングでインバータ４のトランジスタ５ｕ～５ｚを全てオフとした場合、モータ７内の巻線に蓄えられたエネルギーがインバータ４に回生する。
　図５に示す従来のモータ制御装置のように、インバータ４内のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗが導通し、その後、ダイオード１１が導通する場合、回生エネルギーがコンデンサ３及びコンデンサ１０に到達するまでの時間遅れが大きくなり、図３の従来の電圧波形ＱＡに示すように、電圧の上昇抑制が遅れる。
　ここで、使用しているインバータ４の耐電圧を４５０Ｖとすると、この耐電圧である４５０Ｖを超え過電圧となる。したがって、過電圧の影響によりインバータの各駆動素子が破壊されてしまう可能性がある。
　一方、本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置では、モータの回生エネルギーを吸収する調整回路を設けた構成となっている。具体的には、コンデンサ１４は、整流回路１３を介してインバータ４の出力と接続されるために回生エネルギーの時間遅れが小さい。そして、コンデンサ１４で蓄積されたエネルギーが負荷１２で消費されるため図３の電圧波形ＱＢに示すように、従来のモータ制御装置に比べ素早く電圧の上抑制が図れ、回生エネルギーによる電圧の上昇が耐電圧以下となる。つまり、従来のモータ制御装置がダイオードが２段の直列接続であるのに対して、本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置ではダイオードは１段構成であるため、時間遅れが小さくなる。
　また、図５に示す従来のモータ制御装置では、コンデンサ１０に吸収した回生エネルギーを負荷で利用する場合、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗの１つめのダイオードと、整流回路１１の２つめのダイオードとの両方に電流が流れるため、このダイオード２段分での損失が発生し、負荷で利用できるエネルギーが減少する。
　本発明の実施の形態１に従うモータ制御装置では、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗは通過せず、整流回路１３の１つめのダイオードのみを介して回生エネルギーがコンデンサ１４に吸収されるため、エネルギー損失が従来よりも小さくなり、より有効にコンデンサ１４に蓄えられた回生エネルギーを負荷１２で利用することができる。
　ここで、コンデンサ１４は、リプルがほとんどないため、リプルの熱による破損を考慮する必要がなく、安価な電解コンデンサを使用できるので、小型で安価な回生エネルギーの過電圧による各駆動素子の破壊を防ぐモータ制御装置を実現することが可能となる。
　また、コンデンサ３としては、故意に直流電圧に電源の２倍の周波数のリプルを発生させ、入力電流波形の改善と、高力率化を実現するため十分小さな容量（例えば１０μＦ）のものを使用し、コンデンサ１４としては、回生エネルギーによる電圧の上昇を抑えるため、コンデンサ３よりも大きな容量（例えば、５０μＦ）のものを使用する。
　さらに、コンデンサ３に蓄積されたエネルギーは、インバータ４の駆動停止中は維持されるが、インバータ４の駆動を再開する際に消費される。あるいは、抵抗などの負荷（図示せず）をコンデンサ３と並列に接続すれば、インバータ４の駆動停止中でも負荷でエネルギーが消費される。
　（実施の形態２）
　図４は、本発明の実施の形態２に従うモータ制御装置のブロック図である。
　図４を参照して、本発明の実施の形態２に従うモータ制御装置は、図１で説明した実施の形態１に従うモータ制御装置と比較して、コンデンサ１４および負荷１２を削除するとともに、電源回路９＃の構成が異なる。
　具体的には、整流回路１３は、電源回路９＃と接続される。その他の点については、図１で説明した実施の形態１に従うモータ制御装置と同様の構成であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
　図４に示されるように、電源回路９＃は、交流電源１の交流電力を直流電力に整流する整流回路１５と、この整流回路１５に並列に接続されるコンデンサ１４＃と、コンデンサ１４＃に並列に接続される直流高電圧を直流低電圧に変換する電圧変換回路１６とから構成されている。そして、この電圧変換回路１６から制御回路８に必要な電圧が供給される。コンデンサ１４＃は、整流回路１５の出力の母線間の正極ノードＮＣと、負極ノードＮＤとの間に設けられる。
　本発明の実施の形態２においては、電源回路９＃の直流高電圧の平滑を目的としたコンデンサ１４＃を上述した回生エネルギーを吸収するコンデンサとしても用いる。
　具体的には、正極ノードＮＣと整流回路１３とを接続する。
　当該構成により実施の形態１で説明したのと同様に、モータ７内の巻線に蓄えられたエネルギーは、回生エネルギーとして、コンデンサ３と、コンデンサ１４＃に吸収される。
　したがって、電源回路９＃用の直流高電圧の平滑を目的としたコンデンサと回生エネルギー吸収用のコンデンサとをコンデンサ１４＃で共用できるので、部品点数を削減でき、小型で安価な回生エネルギーの過電圧による各駆動素子の破壊を防ぐモータ制御装置を実現することが可能となる。
　また、負荷１２をインバータ４の制御回路８とすることにより、部品点数を削減することができるとともに、コンデンサ１４＃に蓄えられた回生エネルギーを制御回路８のエネルギーとすることで、効率のよい運転を行うことができる。
　また、上述したように、図５に示す従来のモータ制御装置では、コンデンサ１０に吸収した回生エネルギーを負荷で利用する場合、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗの１つめのダイオードと、整流回路１１の２つめのダイオードとの両方に電流が流れるため、このダイオード２段分での損失が発生し、負荷で利用できるエネルギーが減少する。
　本発明の実施の形態２に従うモータ制御装置では、インバータ４のダイオード６ｕあるいは／及び６ｖあるいは／及び６ｗは通過せず、整流回路１３の１つめのダイオードのみを介して回生エネルギーがコンデンサ１４＃に吸収されるため、エネルギー損失が従来よりも小さくなり、より有効にコンデンサ１４＃に蓄えられた回生エネルギーを制御回路８のエネルギーとして利用することができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１　交流電源、２，１１，１３，１５　整流回路、３，１０，１４，１４＃　コンデンサ、４　インバータ、７　モータ、５ｕ～５ｚ　トランジスタ、６ｕ～６ｚ，１３ｕ，１３ｖ，１３ｗ　ダイオード、８　制御回路、９，９＃　電源回路、１２　負荷、１６　電圧変換回路。

Claims (5)

  1. 　単相交流電源を入力とする第１の整流回路（２）と、
    　前記第１の整流回路と接続され、前記第１の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第１のコンデンサ（３）と、
    　前記第１のコンデンサと並列に接続されて、直流電力を交流電力に変換するインバータ（４）と、
    　前記インバータの出力側と接続されたモータ（７）と、
    　前記インバータを制御する制御回路（８）と、
    　前記モータの回生エネルギーを吸収する調整回路とを備え、
    　前記調整回路は、
    　前記インバータの出力側と接続された第２の整流回路（１３）と、
    　前記第２の整流回路と接続され、前記モータの回生エネルギーを吸収するために設けられた第２のコンデンサ（１４）と、
    　前記第２のコンデンサと並列に接続された負荷（１２）とを含む、モータ制御装置。
  2. 　単相交流電源を入力とする第１の整流回路（２）と、
    　前記第１の整流回路と接続され、前記第１の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第１のコンデンサ（３）と、
    　前記第１のコンデンサと並列に接続されて、直流電力を交流電力に変換するインバータ（４）と、
    　前記インバータの出力側と接続されたモータ（７）と、
    　前記インバータを制御する制御回路（８）と、
    　前記制御回路に電圧を供給する電源回路（９＃）とを備え、
    　前記電源回路は、
    　前記単相交流電源を入力とする第２の整流回路（１５）と、
    　前記第２の整流回路と接続され、前記第２の整流回路で得られた直流電力を平滑化する第２のコンデンサ（１４＃）と、
    　前記第２のコンデンサと並列に接続されて、直流高電圧を直流低電圧に変換して前記制御回路に供給する電圧変換回路（１６）とを含み、
    　前記第２のコンデンサと前記インバータの出力側とを接続する第３の整流回路（１３）をさらに備える、モータ制御装置。
  3. 　前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサよりも容量が大きい、請求項１または２記載のモータ制御装置。
  4. 　前記モータの回生エネルギーは、前記第１および第２のコンデンサで吸収される、請求項１～３のいずれかに記載のモータ制御装置。
  5. 　前記モータの回生エネルギーは、前記制御回路を負荷として用いられる、請求項２に記載のモータ制御装置。
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