JPH02280682A - モータの減速装置およびこれに用いられるモータ駆動回路あるいはミシンの制御装置 - Google Patents
モータの減速装置およびこれに用いられるモータ駆動回路あるいはミシンの制御装置Info
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- JPH02280682A JPH02280682A JP1097343A JP9734389A JPH02280682A JP H02280682 A JPH02280682 A JP H02280682A JP 1097343 A JP1097343 A JP 1097343A JP 9734389 A JP9734389 A JP 9734389A JP H02280682 A JPH02280682 A JP H02280682A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor
- H02P3/20—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor by reversal of phase sequence of connections to the motor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
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〕
本発明はモータの減速装置に関し、回訓制動動作する汎
用的なモータに適用されるが、とりわけミシン用モータ
の減速装置として好適なものである。
用的なモータに適用されるが、とりわけミシン用モータ
の減速装置として好適なものである。
従来、例えばミシン用モータは電磁クラッチ・ブレーキ
モータが用いられている。この種モータで制動に要する
時間は、機械的な摩擦ブレーキに依存して比較的短時間
であり、迅速に停止できる良さがある。しかし１反面機
械的な要素を多く必要とし、摩擦面が摩滅し、寿命に問
題があり、製作性が悪く、高価で又、ｍｓも大なるもの
であった。
モータが用いられている。この種モータで制動に要する
時間は、機械的な摩擦ブレーキに依存して比較的短時間
であり、迅速に停止できる良さがある。しかし１反面機
械的な要素を多く必要とし、摩擦面が摩滅し、寿命に問
題があり、製作性が悪く、高価で又、ｍｓも大なるもの
であった。
一方、これを解決するものとして、電気的な制動装置を
用いることも知られている。特公昭６３−３５２６７号
公報記載のものも電気制動装置を具備したものであり、
具体的には、モータを逆相制動するミシンの駆動制御装
置にある。
用いることも知られている。特公昭６３−３５２６７号
公報記載のものも電気制動装置を具備したものであり、
具体的には、モータを逆相制動するミシンの駆動制御装
置にある。
前記公報記載のミシンの駆動制御装置では、減速全過程
において逆相制動を行っているが、駆動素子に付与され
る電気的負荷に対しては配慮されていない。
において逆相制動を行っているが、駆動素子に付与され
る電気的負荷に対しては配慮されていない。
つまり、電気制動を行う場合は、逆相あるいは同側電力
をその制御回路内で電気エネルギを吸収する必要がある
が、この電気エネルギを吸収するためにはモータの駆動
する能動素子に大きな電流を流す必要がある。
をその制御回路内で電気エネルギを吸収する必要がある
が、この電気エネルギを吸収するためにはモータの駆動
する能動素子に大きな電流を流す必要がある。
従来のものは、制動期間全領域に亘って大電流を駆動素
子に流すことになり、駆動素子が破損したり、又、この
事故を防止するための電流リミッタを有するものにあっ
てはこれの誤動作を招くとの問題点も有していた。
子に流すことになり、駆動素子が破損したり、又、この
事故を防止するための電流リミッタを有するものにあっ
てはこれの誤動作を招くとの問題点も有していた。
この傾向は、摩擦トルクが小さく、慣性の大きな負荷を
駆動するもの程顕著である。ミシンもこのような負荷に
類する。
駆動するもの程顕著である。ミシンもこのような負荷に
類する。
本発明の主たる目的は電気的な制動を付与するものにお
いても駆動素子の破壊や制御回路の誤動作のないモータ
の制御装置を提案することにある。
いても駆動素子の破壊や制御回路の誤動作のないモータ
の制御装置を提案することにある。
又、この改良された電動機の制御装置によって駆動され
る信頼性の高いミシンの制御装置を提供することを他の
目的とするものである。
る信頼性の高いミシンの制御装置を提供することを他の
目的とするものである。
前記目的は、モータと、このモータを駆動する駆動回路
と、この駆動回路にモータを指令された所定の転数にて
回転させるための回転数制御回路と、この回転数制御回
路に動作指令を付与する回路とを有するものにおいて、 回転数制御回路はモータの制動動作の初期においてモー
タに断続的な回生制動動作を行なわせ。
と、この駆動回路にモータを指令された所定の転数にて
回転させるための回転数制御回路と、この回転数制御回
路に動作指令を付与する回路とを有するものにおいて、 回転数制御回路はモータの制動動作の初期においてモー
タに断続的な回生制動動作を行なわせ。
所定の基準回転数に達したときに連続的な回生制動動作
を行なわせる要素を含ませることによって達成される。
を行なわせる要素を含ませることによって達成される。
制動初期は大きな回生電流がインバータ回路に流れるが
１本発明のように、制動初期に断続制動電流あるいは小
さな回生制動電流を流すようにしたので駆動回路を構成
する回路素子の保護を図ることができ、又、断続電流を
終始流すものに比して制動時間も短縮するように作用す
る。
１本発明のように、制動初期に断続制動電流あるいは小
さな回生制動電流を流すようにしたので駆動回路を構成
する回路素子の保護を図ることができ、又、断続電流を
終始流すものに比して制動時間も短縮するように作用す
る。
以下、本発明の構成の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
本発明は前述の如くモータとして広く利用できる汎用的
なものであるが、以下便宜的に本発明を工業用ミシンに
適用したものについて説明する。
なものであるが、以下便宜的に本発明を工業用ミシンに
適用したものについて説明する。
本発明が適用されるモータは、永久磁石をもつロータと
し、ステータには３相の巻線を有し、ロータの前記永久
磁石の位置を検出する磁極検出素子からの信号に基づい
て前記３相巻線の相を切換えて通電する方式のものであ
る。
し、ステータには３相の巻線を有し、ロータの前記永久
磁石の位置を検出する磁極検出素子からの信号に基づい
て前記３相巻線の相を切換えて通電する方式のものであ
る。
更に、このモータのロータ軸端には回転数の検出として
磁気あるいは九式のエンコーダが取付けられていて、こ
のエンコーダから得られる信号によって回転数を検出す
るようになされている。エンコーダは相互に電気信号で
９０度の位相差を有する進相（φ＾）、遅相（φＢ）の
２相信号を出力するようになっており、これらの２相信
号の進遅によって回転方向も検出できるようになってい
る。
磁気あるいは九式のエンコーダが取付けられていて、こ
のエンコーダから得られる信号によって回転数を検出す
るようになされている。エンコーダは相互に電気信号で
９０度の位相差を有する進相（φ＾）、遅相（φＢ）の
２相信号を出力するようになっており、これらの２相信
号の進遅によって回転方向も検出できるようになってい
る。
工業用ミシンは一般に、モータの駆動力をベルトを回し
てミシン軸に駆動力を伝達するように構成されており、
この伝達比はモードル軸に取付けられたブーりとミシン
軸に取付けられたプーリの比によって決定される。そし
て、両プーリとベルトの伝達経路にスリップがなければ
モータの回転数からミシン軸の回転数を検出することが
可能である。
てミシン軸に駆動力を伝達するように構成されており、
この伝達比はモードル軸に取付けられたブーりとミシン
軸に取付けられたプーリの比によって決定される。そし
て、両プーリとベルトの伝達経路にスリップがなければ
モータの回転数からミシン軸の回転数を検出することが
可能である。
一方、ミシン軸にはミシン針の上、下位置を検出する針
位置検出器が取付けられており、この針位置検出器から
得られる検出信号で縫製作業の内容によってミシン針を
上位置、あるいは下位置に選択的に停止することができ
る。又、これはミシン軸の回転数をも検出することが出
来るもので通称シンクロナイザとも呼ばれている。
位置検出器が取付けられており、この針位置検出器から
得られる検出信号で縫製作業の内容によってミシン針を
上位置、あるいは下位置に選択的に停止することができ
る。又、これはミシン軸の回転数をも検出することが出
来るもので通称シンクロナイザとも呼ばれている。
次に、第１図に示した構成について説明する。
図においてＶは電源電圧、φ＾は前記エンコーダの進相
信号、φＢはエンコーダの遅相信号で両者には電気角で
９０度（信号波長λに対してはλ／４）だけの位相差を
有している。ＨＤはモータのフレームあるいは配線基板
等（図示せず）に取付けられ、ホール素子あるいは電気
抵抗効果素子等からなるロータの磁極検出素子から得ら
れる磁極検出信号、５ＳＥＴはミシン軸の回転数を検出
する回転検出器から与えられる回転数指示信号である。
信号、φＢはエンコーダの遅相信号で両者には電気角で
９０度（信号波長λに対してはλ／４）だけの位相差を
有している。ＨＤはモータのフレームあるいは配線基板
等（図示せず）に取付けられ、ホール素子あるいは電気
抵抗効果素子等からなるロータの磁極検出素子から得ら
れる磁極検出信号、５ＳＥＴはミシン軸の回転数を検出
する回転検出器から与えられる回転数指示信号である。
そして、エンコーダ信号φ＾、φＢ、磁極検出信号ＨＤ
、およびこの回転数指示信号５ＳＥＴはそれぞれ後述す
る回転数制御回路１に入力されるものである。
、およびこの回転数指示信号５ＳＥＴはそれぞれ後述す
る回転数制御回路１に入力されるものである。
ＵＤＥＴはミシン針の上位置信号、ＤＤＥＴは同じく下
位置信号、ＬＳＷはモータに起動・停止を指示する動作
指令信号であり、前記針位置信号ＵＤＥＴ、ＤＤＥＴと
共にモータの起動とモータを所定の位置に停止させるシ
ーケンス制御回路２に入力されている。
位置信号、ＬＳＷはモータに起動・停止を指示する動作
指令信号であり、前記針位置信号ＵＤＥＴ、ＤＤＥＴと
共にモータの起動とモータを所定の位置に停止させるシ
ーケンス制御回路２に入力されている。
ＩＮｖは前記のように速度を検出するエンコーダＥを具
備するブラシレスモータＭを駆動するインバータ回路で
ある。ブラシレスモータＭは図示のように３相の駆動巻
線を有しており、インバータ回路も３相インバータを構
成する。
備するブラシレスモータＭを駆動するインバータ回路で
ある。ブラシレスモータＭは図示のように３相の駆動巻
線を有しており、インバータ回路も３相インバータを構
成する。
インバータ回路は上アーム３個、下アーム３個のドライ
バから構成されているｅＱｔ〜Ｑｅはトランジスタ、あ
るいは他の半導体素子から成るスイッチング素子、Ｄ１
〜ＤＢはそれぞれのスイッチング１４ 子Ｑ ｔ〜Ｑａ
のコレクタとエミッタ間に接続されたダイオードでこれ
らはスイッチング素子の保護を図る環流ダイオードであ
る。
バから構成されているｅＱｔ〜Ｑｅはトランジスタ、あ
るいは他の半導体素子から成るスイッチング素子、Ｄ１
〜ＤＢはそれぞれのスイッチング１４ 子Ｑ ｔ〜Ｑａ
のコレクタとエミッタ間に接続されたダイオードでこれ
らはスイッチング素子の保護を図る環流ダイオードであ
る。
Ｒ１は直流あるいは交流から直流化された前記電源Ｖと
インバータ回路ＩＮＶ間に直列に接続された負荷電流検
出素子で通常定抵抗からなり、この素子Ｒ１の両端のい
わゆる電圧降下を電流検出回路３によって検出すること
により負荷（ブラシレスモータＭ）電流を検出すること
ができる。
インバータ回路ＩＮＶ間に直列に接続された負荷電流検
出素子で通常定抵抗からなり、この素子Ｒ１の両端のい
わゆる電圧降下を電流検出回路３によって検出すること
により負荷（ブラシレスモータＭ）電流を検出すること
ができる。
次に、前記回路に基づく動作について概略説明する。
例えば、ペダル制御されるミシンにおいて、ペダルが前
踏みされて動作（回転）指令信号ＬＳＷがシーケンス制
御回路２に与えられるシーケンス制御回路２は回転数制
御回路１に動作指示信号を与える０回転数制御回路１は
この動作指示信号Ｓ１を受けてペダルの踏込み角度に応
じて与えられる回転数指示信号５ＳＥＴで指示される回
転数でブラシレスモータを回転するように制御する。つ
まり、エンコーダＥの２相信号φ＾、φＢに基づいてブ
ラシレスモータＭの速度と回転方向を演算し、この演算
結果に基づいて前記インバータ回路ＩＮＶのスイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑｇの導通素子の選択と通電率を決定する
６通電率は通常パルスウイドスモジュレーション（ＰＷ
Ｍ）制御され、指令された速度と実際の速度との差に応
じて通電率が決定される。又、ブラシレスモータＭのど
の巻線に電流を流すか、すなわち、前記導通素子の選択
は前記磁極検出信号ＨＤによって行なわれる０回転初期
に当っては通常指令速度と実際の速度差が大きいので通
電率を大きくシ、起動時間を短かくする。
踏みされて動作（回転）指令信号ＬＳＷがシーケンス制
御回路２に与えられるシーケンス制御回路２は回転数制
御回路１に動作指示信号を与える０回転数制御回路１は
この動作指示信号Ｓ１を受けてペダルの踏込み角度に応
じて与えられる回転数指示信号５ＳＥＴで指示される回
転数でブラシレスモータを回転するように制御する。つ
まり、エンコーダＥの２相信号φ＾、φＢに基づいてブ
ラシレスモータＭの速度と回転方向を演算し、この演算
結果に基づいて前記インバータ回路ＩＮＶのスイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑｇの導通素子の選択と通電率を決定する
６通電率は通常パルスウイドスモジュレーション（ＰＷ
Ｍ）制御され、指令された速度と実際の速度との差に応
じて通電率が決定される。又、ブラシレスモータＭのど
の巻線に電流を流すか、すなわち、前記導通素子の選択
は前記磁極検出信号ＨＤによって行なわれる０回転初期
に当っては通常指令速度と実際の速度差が大きいので通
電率を大きくシ、起動時間を短かくする。
そして、指令速度に実際の速度が近づけば通電率を小さ
くし、ハンチングがないように徐々に指令速度で運転す
るようにする。
くし、ハンチングがないように徐々に指令速度で運転す
るようにする。
このようにして、ブラシレスモータＭは運転されるが、
このモータＭに流れる負荷電流工は負荷電流検出素子Ｒ
＋と電流検出回路３によって検出することができる。電
流検出回路３によって検出された電流値が予め設定しで
ある所定値を越えると回転数制御回路１はこの信号を受
けて、インバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１〜
ＱＢをオフにし、モータＭへの通電を遮断すると共に、
インバータ回路ＩＮＶを構成する半導体素子の破壊を防
止する。一定時間経過して再起動し、負荷電流Ｉが所定
値以下の場合は回転数制御回路１は前述の要領で所定の
通電率でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を導通し、モータ
Ｍを所定の回転数で回転するようにする。
このモータＭに流れる負荷電流工は負荷電流検出素子Ｒ
＋と電流検出回路３によって検出することができる。電
流検出回路３によって検出された電流値が予め設定しで
ある所定値を越えると回転数制御回路１はこの信号を受
けて、インバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１〜
ＱＢをオフにし、モータＭへの通電を遮断すると共に、
インバータ回路ＩＮＶを構成する半導体素子の破壊を防
止する。一定時間経過して再起動し、負荷電流Ｉが所定
値以下の場合は回転数制御回路１は前述の要領で所定の
通電率でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を導通し、モータ
Ｍを所定の回転数で回転するようにする。
回転数指示信号５ＳＥＴによって指示された回転数に達
した後に動作指示信号ＬＳＷがオフするとシーケンス制
御回路２は上位置信号ＵＤＥＴあるいは下位置信号ＤＤ
ＥＴによってミシン針を上位置あるいは下位置に停止す
るように回転数制御回路１に出力する。
した後に動作指示信号ＬＳＷがオフするとシーケンス制
御回路２は上位置信号ＵＤＥＴあるいは下位置信号ＤＤ
ＥＴによってミシン針を上位置あるいは下位置に停止す
るように回転数制御回路１に出力する。
このとき回転数制御回路１はモータＭを迅速に上下いず
れかの位置にミシン針を停止させるために回生制動動作
を行なう。つまり、スイッチング素子Ｑｚ、Ｑ４．Ｑｓ
をオンし、モータＭが減速時に発生する回生電力をスイ
ッチング素子Ｑｘ＋ ０４゜Ｑ８のエミッタに共通に接
続した負荷電流検出素子Ｒ１，およびダイオードＤｚ、
Ｄ４．ＤＢ を通る閉回路内で吸収しようとするもので
ある。ただし、この閉回路で吸収しきれない、すなわち
電源電圧Ｖを越える電力はダイオードＤｘｔ Ｄｓ＊
ＤＳを通して電源Ｖに戻される。
れかの位置にミシン針を停止させるために回生制動動作
を行なう。つまり、スイッチング素子Ｑｚ、Ｑ４．Ｑｓ
をオンし、モータＭが減速時に発生する回生電力をスイ
ッチング素子Ｑｘ＋ ０４゜Ｑ８のエミッタに共通に接
続した負荷電流検出素子Ｒ１，およびダイオードＤｚ、
Ｄ４．ＤＢ を通る閉回路内で吸収しようとするもので
ある。ただし、この閉回路で吸収しきれない、すなわち
電源電圧Ｖを越える電力はダイオードＤｘｔ Ｄｓ＊
ＤＳを通して電源Ｖに戻される。
大電流が流れる回生制動状態が長く続くとインパータ回
路ＩＮＶの素子が破壊される場合があるので、モータＭ
の回転数が所定の回転数を越える高速領域では回生制動
を断続的に行うのが本発明の主旨である。
路ＩＮＶの素子が破壊される場合があるので、モータＭ
の回転数が所定の回転数を越える高速領域では回生制動
を断続的に行うのが本発明の主旨である。
通常工業用ミシンの最高速は約５０００ （ＲＰＭ）で
あり、ミシン軸に取り付けられたプーリとモータ軸に取
り付けられたプーリ比は約３；４である。
あり、ミシン軸に取り付けられたプーリとモータ軸に取
り付けられたプーリ比は約３；４である。
具体的にはミシン側プーリ径は７５（＋ｎｎ）、モータ
側プーリ径は１１０（ｗ）であるので、ミシンを最高速
の５０００ （ＲＰＭ）で回転するときのモータＭの速
度は約３，４００ （ＲＰＭ）である。
側プーリ径は１１０（ｗ）であるので、ミシンを最高速
の５０００ （ＲＰＭ）で回転するときのモータＭの速
度は約３，４００ （ＲＰＭ）である。
前記回生制動を断続的に行う基準速度を３０００（ＲＰ
Ｍ）とするとミシン軸の回転数は４４００（ＲＰ Ｍ）
となる。
Ｍ）とするとミシン軸の回転数は４４００（ＲＰ Ｍ）
となる。
この基準回転数はミシン軸あるいはモータ軸のいずれの
回転速度を基準にしてもよいが、慣性が大きく、減速に
時間がかかる場合は高い回転数に慣性が小さく減速にさ
ほど時間がかからない場合は低い回転数に設定するのが
インバータ回路ＩＮＶを保護するのに好適である。
回転速度を基準にしてもよいが、慣性が大きく、減速に
時間がかかる場合は高い回転数に慣性が小さく減速にさ
ほど時間がかからない場合は低い回転数に設定するのが
インバータ回路ＩＮＶを保護するのに好適である。
又、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑａに与える断続周波数は
、素子がトランジスタの場合は数Ｋｚが適当である。
、素子がトランジスタの場合は数Ｋｚが適当である。
第２図は第１図に示した回転数制御回路１の詳細ブロッ
ク図である０図において、４は回転数検出回路、５は通
常の回転領域におけるＰＷＭに関する通電率演算回路、
６は同じく通常の回転領域におけるスイッチング素子Ｑ
１〜Ｑｅの駆動信号出力回路、７は回生制動動作時の通
電率決定回路。
ク図である０図において、４は回転数検出回路、５は通
常の回転領域におけるＰＷＭに関する通電率演算回路、
６は同じく通常の回転領域におけるスイッチング素子Ｑ
１〜Ｑｅの駆動信号出力回路、７は回生制動動作時の通
電率決定回路。
８は同じく回生制動動作時にスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
ａに対する駆動信号出力回路、９は断続回生制動か連続
回生制動かを基準速度に応じて切換える選択回路である
。
ａに対する駆動信号出力回路、９は断続回生制動か連続
回生制動かを基準速度に応じて切換える選択回路である
。
次に動作を説明する。
エンコーダＥからの２相信号φ＾、φＢから回転数検出
回路４はモータＭの実際の回転数を検出する。これによ
って得られた回転数検出値と外部から与えられた回転数
指令信号５ＳＥＴにより、通流率演算回路５はインバー
タ回路ＩＮＶに与える通電率と演算によって求め、この
値が駆動信号出力回路６および選択回路９を経てインバ
ータ回路ＩＮＶに駆動信号として与えられる。
回路４はモータＭの実際の回転数を検出する。これによ
って得られた回転数検出値と外部から与えられた回転数
指令信号５ＳＥＴにより、通流率演算回路５はインバー
タ回路ＩＮＶに与える通電率と演算によって求め、この
値が駆動信号出力回路６および選択回路９を経てインバ
ータ回路ＩＮＶに駆動信号として与えられる。
一方、モータＭの制動時には１通電率決定回路７が前記
回転数４から得られた回転数検出信号に基づいて、回生
制動動作を断続にするか連続にするかを決定し、駆動信
号出力回路８を通して前記選択回路９に与えられる。
回転数４から得られた回転数検出信号に基づいて、回生
制動動作を断続にするか連続にするかを決定し、駆動信
号出力回路８を通して前記選択回路９に与えられる。
選択回路９は回転数検出回路４によって得られた実際の
モータＭの回転数（速度）と回転数指令信号５ＳＥＴと
から通常運転の回転制御か回生制動動作かを判断し、駆
動信号出力回路６，８のいずれの回路を選択するかを判
断する。
モータＭの回転数（速度）と回転数指令信号５ＳＥＴと
から通常運転の回転制御か回生制動動作かを判断し、駆
動信号出力回路６，８のいずれの回路を選択するかを判
断する。
第３図は実際のミシンの速度制御状態を示すタイミング
チャートである０図において、Ｎはミシン軸の回転数あ
るいはモータＭの回転数を示し、Ｎ１は最高回転数、Ｎ
ｚは基準回転数を示す。ｔｏ＋ｔｔｙ ｔｚは時刻、Ｐ
ＷＭはインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ ａ Ｌこ与える通電率であるＰＷＭ制御信号である
。
チャートである０図において、Ｎはミシン軸の回転数あ
るいはモータＭの回転数を示し、Ｎ１は最高回転数、Ｎ
ｚは基準回転数を示す。ｔｏ＋ｔｔｙ ｔｚは時刻、Ｐ
ＷＭはインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ ａ Ｌこ与える通電率であるＰＷＭ制御信号である
。
時刻ｔｏで動作指令信号ＬＳＷが与えられるとモータＭ
は起動を開始し、所定時間後に回転数指示信号５ＳＥＴ
で指令された最高回転数ＮＯに達する。その後所定の縫
製作業を終了し、モータＭを所定の上位置あるいは下位
置に停止するために時刻ｔ１で制動動作に移行する。制
動動作には動作指令信号ＬＳＷか断たれることによって
移行する。
は起動を開始し、所定時間後に回転数指示信号５ＳＥＴ
で指令された最高回転数ＮＯに達する。その後所定の縫
製作業を終了し、モータＭを所定の上位置あるいは下位
置に停止するために時刻ｔ１で制動動作に移行する。制
動動作には動作指令信号ＬＳＷか断たれることによって
移行する。
制動開始当初は断続回生制動動作を行ない基準回転数Ｎ
１に達する時刻ｔ１に連続回生制動に移行し、更に減速
を続ける。更に所定の停止可能速度に達するｔ３におい
て１通電率を極端に下げた例えば２００〜４００ （Ｒ
ＰＭ）で回転させ、ミシン針が上、下位置の所定位置に
達すると機械的あるいは逆相ブレーキをかけ、その位置
に保持する。
１に達する時刻ｔ１に連続回生制動に移行し、更に減速
を続ける。更に所定の停止可能速度に達するｔ３におい
て１通電率を極端に下げた例えば２００〜４００ （Ｒ
ＰＭ）で回転させ、ミシン針が上、下位置の所定位置に
達すると機械的あるいは逆相ブレーキをかけ、その位置
に保持する。
第４図はモータＭに流れる断続回生制動の通電率（通流
率＝デユーティ）を可変にしたものである０図において
ＩＬは電流検出素子Ｒ１と電流検出回路３によって検出
された電流検出信号である。この電流検出信号ＩＬは通
電率決定回路７に入力される。この信号ＩＬは、回生制
動制御時には回生電流値を示すものであり、この信号の
大きさに基づいて通電率決定回ｇ７は断続的回生制動を
行うか連続回生制動を行なうかを決定する。つまり、電
流値ＩＬが大きい場合は通電率を小さくして回生電力を
減じインバータ回路ＩＮＶの保護を行ない、電流値ＩＬ
が小さい場合は回生電力を余り減じないで効率がよく、
制御時間を短かくするようにすることが可能である。又
、この通電率決定回路は、検出信号ＩＬの大きさに基づ
いて断続回生か連続回生かの切換えの判断も行うように
内部構成されている。他の回路構成については第２図の
ものと同一のものである。
率＝デユーティ）を可変にしたものである０図において
ＩＬは電流検出素子Ｒ１と電流検出回路３によって検出
された電流検出信号である。この電流検出信号ＩＬは通
電率決定回路７に入力される。この信号ＩＬは、回生制
動制御時には回生電流値を示すものであり、この信号の
大きさに基づいて通電率決定回ｇ７は断続的回生制動を
行うか連続回生制動を行なうかを決定する。つまり、電
流値ＩＬが大きい場合は通電率を小さくして回生電力を
減じインバータ回路ＩＮＶの保護を行ない、電流値ＩＬ
が小さい場合は回生電力を余り減じないで効率がよく、
制御時間を短かくするようにすることが可能である。又
、この通電率決定回路は、検出信号ＩＬの大きさに基づ
いて断続回生か連続回生かの切換えの判断も行うように
内部構成されている。他の回路構成については第２図の
ものと同一のものである。
尚、前記構成では、制動初期に断続制動電流を流し、そ
の後に連続制動電流を流すようにしたものであるが、制
動初期は直列あるいは並列抵抗で回生制動電流を減じ、
後にこの抵抗を介さないで大きな回生制動電流を流すよ
うにしても同一の効果を得ることができる。
の後に連続制動電流を流すようにしたものであるが、制
動初期は直列あるいは並列抵抗で回生制動電流を減じ、
後にこの抵抗を介さないで大きな回生制動電流を流すよ
うにしても同一の効果を得ることができる。
すなわち、制動初期に制動エネルギ（実効電流）を小さ
く、その後制動エネルギ（実効電流）を大きくするもの
であれば他の手段でもよい。例えば断続電流の通電率（
通流率＝デユーティ）を徐々に上げるか、あるいはこの
目的のために周波数を可変にすること等が考えられる。
く、その後制動エネルギ（実効電流）を大きくするもの
であれば他の手段でもよい。例えば断続電流の通電率（
通流率＝デユーティ）を徐々に上げるか、あるいはこの
目的のために周波数を可変にすること等が考えられる。
更に、口利制動は類似の電気的制動装置に置換され１通
常直流制動装置（直流ブレーキ）と称されるものも、こ
の技術範囲にある。
常直流制動装置（直流ブレーキ）と称されるものも、こ
の技術範囲にある。
本発明は前述のように、モータと、このモータを駆動す
る駆動回路と、この駆動回路にモータを指令された所定
の回転数にて回転させるための回転数制御回路と、この
回転数制御回路に動作指令を付与する回路とを有するも
のにおいて。
る駆動回路と、この駆動回路にモータを指令された所定
の回転数にて回転させるための回転数制御回路と、この
回転数制御回路に動作指令を付与する回路とを有するも
のにおいて。
回転数制御回路はモータの制動動作の初期においてモー
タに断続的な回生制動動作を行なわせ。
タに断続的な回生制動動作を行なわせ。
所定の基準回転数に達したときに連続的な回生制動動作
を行なわせる要素を、含むモータの減速装置あるいはモ
ータの駆動回路、又はミシンの制御装置にそれぞれ含む
ように構成したものであるから、それぞれの装置におい
て、制動時に駆動回路を構成する素子の破損が防止され
、信頼性が高く、寿命の長いそれぞれの装置を提供する
ことが出来るものである。
を行なわせる要素を、含むモータの減速装置あるいはモ
ータの駆動回路、又はミシンの制御装置にそれぞれ含む
ように構成したものであるから、それぞれの装置におい
て、制動時に駆動回路を構成する素子の破損が防止され
、信頼性が高く、寿命の長いそれぞれの装置を提供する
ことが出来るものである。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はミシン
の制御装置を示す回路図、第２図は第１図の回転数制御
回路のブロック図、第３図はミシンの速度と制動電流と
の関係を示す図、第４図は第２図に示す回転数制御回路
の他の実施例構成を示す図である。 １・・・回転数制御回路、２・・・シーケンス制御回路
、４・・・回転数検出回路、５・・・通電率演算回路、
６・・・駆動信号出力回路、７・・・通電率決定回路、
８・・・駆動信号出力回路、９・・・選択回路、ＩＮＶ
・・・駆動回第 図
の制御装置を示す回路図、第２図は第１図の回転数制御
回路のブロック図、第３図はミシンの速度と制動電流と
の関係を示す図、第４図は第２図に示す回転数制御回路
の他の実施例構成を示す図である。 １・・・回転数制御回路、２・・・シーケンス制御回路
、４・・・回転数検出回路、５・・・通電率演算回路、
６・・・駆動信号出力回路、７・・・通電率決定回路、
８・・・駆動信号出力回路、９・・・選択回路、ＩＮＶ
・・・駆動回第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、モータと、このモータを駆動する駆動回路と、この
駆動回路にモータを指令された所定の回転数にて回転さ
せるための回転数制御回路と、この回転数制御回路に動
作指令を付与する回路とを有するものにおいて、 回転数制御回路はモータの制動動作の初期においてモー
タに断続的な回生制動動作を行なわせ、所定の基準回転
数に達したときに連続的な回生制動動作を行なわせる要
素を含むことを特徴とするモータの減速装置。 ２、前記請求項１において、駆動回路をインバータ回路
とし、このインバータ回路はモータの相数に応じた数の
スイッチング素子とこれらにそれぞれ接続されたダイオ
ードとを有することを特徴とするモータの減速装置。 ３、前記請求項２において、 スイッチング素子はトランジスタであるモータの減速装
置。 ４、モータに駆動と減速動作をインバータ回路に付与す
るモータの駆動回路において、 駆動回路は、外部から与えられる回転数指令信号および
速度検出の源信号となるエンコーダ信号を取込み、減速
開始から所定の基準回転数に達するまでは断続的な回生
制動信号を前記インバータ回路に付与し、モータの速度
が基準回転数より低下した後は連続の回生制動信号をイ
ンバータに付与することを特徴とするモータ駆動回路。 ５、前記請求項１あるいは４のいずれかにおいて、減速
開始初期は減速エネルギを小に、次いで減速エネルギを
大にすることを特徴とするモータの減速装置あるいはモ
ータの駆動回路。 ６、モータと、このモータを駆動する駆動回路と、この
駆動回路にモータを指令された所定の回転数にて回転さ
せるための回転数制御回路と、この回転数制御回路に動
作指令を付与する回路とを具備するものにおいて、 回転数制御回路は制動指令に応じた回生制動時に回生電
流を検出し、回生電流が所定の基準電流よりも大きいと
きは断続的な回生制動動作を行なわせ、この基準電流よ
りも回生電流が小さいときは連続的な回生制動動作を行
なわせることを特徴とするモータの減速装置あるいはモ
ータの駆動装置。 ７、ミシン駆動用モータと、このモータを駆動する回転
数制御回路と、この回転数制御回路にペダル等によつて
指令された指令信号に応じた所定の動作指示信号を付与
するシーケンス制御回路とを有し、 シーケンス制御回路は前記のペダル信号、ミシン針の上
、下位置信号を取込み、回転数制御回路はエンコーダ二
相信号、磁石位置信号、および回転数指令信号を取込み
、回転数制御回路はペダルによる制動指令信号による制
動初期においてミシンモータに断続的な回生制動動作を
行なわせ、次いで連続的な回生制動動作を行なわせる信
号をモータの駆動回路に付与することを特徴とするミシ
ンの制御装置。 ８、前記請求項１において、 ミシンモータはブラシレスモータであり、駆動回路はイ
ンバータ回路であるミシンの制御装置。 ９、前記請求項１において、 前記断続的な回生制動動作と連続的な回生制動動作の切
換えは、モータの実測回転数と基準回転数の比較あるい
はモータの回生制動電流と基準回路電流との比較に基づ
いて行なうことを特徴とするミシンの制御装置。 １０、前記請求項１、４あるいは７のいずれかの一つに
おいて、 制動時のモータの回転速度あるいは回生制動電流が所定
の値よりも小の場合は連続の制動動作を直ちに行なうこ
とを特徴とするモータの減速装置あるいはモータ駆動回
路、またはミシンの制御装置。 １１、前記請求項７において、 制動初期の回生制動電流を小さく、その後大きくするよ
うにしたモータの減速装置あるいはモータの駆動回路又
はミシンの制御装置。 １２、前記請求項１、４あるいは７のいずれかの一つに
おいて、 回生制動は類似の電気的制動で置換されるものであるモ
ータの減速装置あるいはモータの駆動回路又はミシンの
制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097343A JPH07106073B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | モータの減速装置およびこれに用いられるモータ駆動回路あるいはミシンの制御装置 |
| US07/504,864 US5151637A (en) | 1989-04-19 | 1990-04-05 | Deceleration apparatus for motor and drive circuit for use in motor deceleration apparatus or control apparatus for use in sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097343A JPH07106073B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | モータの減速装置およびこれに用いられるモータ駆動回路あるいはミシンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280682A true JPH02280682A (ja) | 1990-11-16 |
| JPH07106073B2 JPH07106073B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=14189835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1097343A Expired - Fee Related JPH07106073B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | モータの減速装置およびこれに用いられるモータ駆動回路あるいはミシンの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH07106073B2 (ja) |
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| JP2019199320A (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像処理装置 |
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| US12319147B2 (en) | 2021-01-26 | 2025-06-03 | Tula eTechnology, Inc. | Pulsed electric machine control |
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