JPH05219770A - 回転電機の制動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】抵抗器やリレーなどの部品を付加することなく
制動回路を構成し、回転数が低下しても充分な制動力が
得られ、停止するまでに要する時間を短縮することがで
きる回転電機の制動回路を提供する。 【構成】界磁を有する回転電機１を電気的に制動する回
転電機の制動回路において、回転電機１の電機子巻線３
に流れる電流の大きさを時間と共に増加させる第１の回
路手段と、回転電機１の電機子巻線３に流れる電流の大
きさを時間と共に減少させる第２の回路手段と、電機子
に流れる電流を検出する電流検出手段８と、電流検出手
段８の出力電圧と基準電圧とを比較する電圧比較器９
と、電圧比較器９の出力により第１の回路手段と第２の
回路手段とを交互に接続切り換えする半導体スイッチ群
７とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にダイナミックブ
レーキと称される回転電機の制動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータや発電機などの回転電機におい
て、回転を直ちに停止させようとする場合、ダイナミッ
クブレーキと称する制動回路が用いられる。これは、回
転によって発生する電気エネルギーを、抵抗を介し消費
させ、制動力を発生させるものである。

【０００３】図１１はこのような制動回路の従来例を示
すもので、特開昭６２−１８１６８４号公報に記載され
ているものである。図１１において、３相構成の電機子
巻線３３を有するモータ３１の上記各電機子巻線３３に
は主回路電源３２から電力が供給されて駆動される。各
電機子巻線３３にはそれぞれリレースイッチ３５を介し
て可変抵抗３４が接続されている。各可変抵抗３４の他
端部は互いに接続されている。ブレーキを掛ける場合
は、指令に基づきリレースイッチ３５を閉じ、各電機子
巻線３３の端子間を抵抗３４の介在のもとに短絡する。
回転により発生する電気エネルギーは抵抗３４で消費さ
れ、制動力が発生して回転が停止する。

【０００４】なお、一定のブレーキ電流を流しながらブ
レーキを掛ける回路例として、特開昭６３−１６７６９
１号公報記載のものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の制動回路に
よれば、モータ特性に応じて可変抵抗器３４の抵抗値を
変えることにより制動力を任意に変えることが可能であ
る。しかし、制動力を効果的に掛けるためには大型の抵
抗器を使用しなければならず、回転電機の容量に比例し
て大きなスペースが必要になるとともにコスト高になる
という不具合がある。また、回転数が高いうちは大きな
制動力が得られるが、回転数が低下するに伴って制動力
が低下し、停止するまでに要する時間が長いという問題
がある。さらに、可変抵抗器やリレーなどの部品を付加
する必要があり、信頼性が低下するという問題もある。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、抵抗器やリレーなどの部品を付
加することなく制動回路を構成することを可能にして、
スペースの拡大防止およびコスト高を防止するととも
に、信頼性が高く、また、回転数が低下しても充分な制
動力が得られ、停止するまでに要する時間を短縮するこ
とができる回転電機の制動回路を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回転電機の電機子巻線に流れる電流の大き
さを時間と共に増加させる第１の回路手段と、回転電機
の電機子巻線に流れる電流の大きさを時間と共に減少さ
せる第２の回路手段と、電機子に流れる電流を検出する
電流検出手段と、電流検出手段の出力電圧と基準電圧と
を比較する電圧比較器と、電圧比較器の出力により第１
の回路手段と第２の回路手段とを交互に接続切り換えす
る半導体スイッチ群とを設けた。

【０００８】

【作用】第１の回路手段によって電機子巻線に電流が流
されているときは、時間と共に電流が増加し、電流検出
手段の出力電圧が上昇していく。電流検出手段の出力電
圧が電圧比較器の基準電圧より高くなると、第２の回路
手段によって電機子巻線に電流が流されるように半導体
スイッチ群が回路を切り換える。第２の回路手段によっ
て電機子巻線に電流が流されているときは、時間と共に
電流が減少し、電流検出手段の出力電圧が降下してい
く。電流検出手段の出力電圧が電圧比較器の基準電圧よ
り低くなると、第１の回路手段によって電機子巻線に電
流が流されるように半導体スイッチ群が回路を切り換え
る。このようにして、回転が停止するまでほぼ一定の制
動電流が流れながら制動が掛けられる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明にかかる回
転電機の制動回路の実施例について説明する。図１にお
いて、商用交流電源１４は主回路電源２に入力される。
主回路電源２は、ヒューズ１５と、このヒューズ１５を
経て入力される商用交流電源を全波整流するダイオード
１６，１７，１８，１９と、整流された直流を平滑化す
るコンデンサＣとを有してなる。コンデンサＣの両端は
直流電源２０に接続され、直流電源２０から後述の各回
路に電源が供給される。ここで、回転電機をＤＣブラシ
レスモータとする。直流ブラシレスモータ１はマグネッ
トからなる界磁を有するとともに、３相構成の電機子巻
線３を有する。各電機子巻線３には、半導体スイッチ群
７を介して主回路電源２から直流電源が供給される。

【００１０】主回路電源２から半導体スイッチ群７に至
る電源供給路中には、電機子３に流れる電流を検出する
電流検出手段としての電流検出抵抗８が接続されてい
る。電流検出抵抗８の両端電圧は電圧比較器９に入力さ
れ、電圧比較器９において基準電圧と比較される。電圧
比較器９の出力は、電流検出抵抗８の両端電圧が基準電
圧よりも高いか低いかによって、高い出力電圧レベル
「Ｈ」、又は低い出力電圧レベル「Ｌ」に切り替わり、
これによりゲート・ベース駆動回路６を介して半導体ス
イッチ群７を切り換える。ただし、電圧比較器９の比較
動作は、端子１１からブレーキ動作信号Ｖｂｉが入力さ
れている場合に、一定周期の電流検出タイミング信号１
０によって一定周期で行われる。なお、電機子電流の検
出手段としては、上記抵抗８に代えて、電流に比例した
電圧が得られる他の適宜の電流・電圧変換手段を用いて
もよい。

【００１１】上記実施例のさらに具体的な構成を図２を
参照しながら説明する。図２において、上側の３個のト
ランジスタ７ａ，７ａ，７ａと下側の３個のトランジス
タ７ｂ，７ｂ，７ｂは前記半導体スイッチ群７を構成し
ている。上下３対のトランジスタ７ａ，７ｂはそれぞれ
直列に接続されていて、それぞれの接続点がモータ１の
各電機子巻線３の一端に接続されている。各電機子巻線
３の他端は一括して接続されている。上側のトランジス
タ７ａ，７ａ，７ａにはそれぞれダイオードＤａ１，Ｄ
ａ２，Ｄａ３が並列に、かつ、各トランジスタとは逆方
向に接続され、下側のトランジスタ７ｂ，７ｂ，７ｂに
もそれぞれダイオードＤｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３が並列
に、かつ、各トランジスタとは逆方向に接続されてい
る。

【００１２】制御指令部３０はモータ１の回転指令およ
び制動指令を発する部分である。制御指令部３０から出
力される運転・制動指令信号ＩＮＶＣＯＭは、図５に示
すように「Ｌ」で定常運転指令、「Ｈ」で制動指令であ
る。運転・制動指令信号ＩＮＶＣＯＭは上記３個の上側
トランジスタ７ａの各ゲート・ベース駆動回路６ａに入
力されるとともに、３個の下側トランジスタ７ｂの各ゲ
ート・ベース駆動回路６ｂに入力される。運転・制動指
令信号ＩＮＶＣＯＭが定常運転指令である場合は、制御
指令部３０から出力される通電信号ＧＤ１，ＧＤ２，Ｇ
Ｄ３により各ゲート・ベース駆動回路６ａを介して３個
の下側トランジスタ７ｂがオン・オフ制御され、また、
制御指令部３０から出力される通電信号ＧＵ１，ＧＵ
２，ＧＵ３により各ゲート・ベース駆動回路６ｂを介し
て３個の上側トランジスタ７ａがオン・オフ制御され、
図５の左半部に示すようなタイミングで各電機子巻線３
に通電されて定常運転される。

【００１３】運転・制動指令信号ＩＮＶＣＯＭが「Ｈ」
で制動指令である場合は、図５に示すように通電信号Ｇ
Ｕ１，ＧＵ２，ＧＵ３が無効となり、上側の３個のトラ
ンジスタ７ａは無効となる。制御指令部３０からはブレ
ーキ動作信号Ｖｂｉが出力される。ブレーキ動作信号Ｖ
ｂｉは、運転・制動指令信号ＩＮＶＣＯＭが制動指令と
なったあと所定の短絡防止時間をおいて「Ｌ」となり、
これによってブレーキ動作が開始される。ブレーキ動作
信号Ｖｂｉが「Ｌ」となることにより、フォトカプラ２
１の出力側に電流が流れず、比較器９の出力が「Ｈ」と
なり、これがインバータ２３で「Ｌ」に反転される。イ
ンバータ２３の出力をＧＡＴＥ信号とする。このＧＡＴ
Ｅ信号が「Ｌ」になると、３個のダイオード２４，２
５，２６の両端の電圧が順方向になることによってこれ
らのダイオードに電流が流れ、これらのダイオードにつ
ながる前記各ゲート・ベース駆動回路６ｂを介して、下
側の３個のトランジスタ７ｂがオンとなる。

【００１４】ただし、前記電流検出タイミング信号１０
が一定周期で短時間だけ「Ｌ」になると、ダイオード２
２が順方向となって比較器９の出力が「Ｌ」となり、イ
ンバータ２３の出力であるＧＡＴＥ信号が「Ｈ」とな
る。電流検出タイミング信号１０は、サンプリング信号
Ｓａｍであって、この信号１０が一定周期ごとに「Ｌ」
になることにより、電流検出抵抗８の両端電圧と基準電
圧Ｖｒｅｆとが比較器９により比較され、比較の結果が
出力されることになる。

【００１５】次に、以上説明した実施例の動作を説明す
ることにするが、定常運転動作は従来のＤＣブラシレス
モータの場合と変わりがないので、ここでは制動動作に
ついて説明する。図２に示す実施例の中で、制動動作に
関係のある部分のみを抜き出して等価的に表したのが図
３である。図２の例で下側の３個のトランジスタ７ｂ
は、図３ではダイオードとスイッチの組み合わせとして
それぞれＤ１，ＳＷ１、Ｄ２，ＳＷ２、Ｄ３，ＳＷ３で
表している。また、３相構成の電機子巻線３について
は、直流抵抗分をＲで、インダクタンス分をＬで表し、
それぞれの誘起電圧をＥａ，Ｅｂ，Ｅｃで表してある。
図３の等価回路において、各トランジスタ７ｂがオン、
従って各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンした場
合をａモードとし、その等価回路を図４（ａ）に示す。
また、各トランジスタ７ｂがオフ、従って各スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフした場合をｂモードとし、
その等価回路を図４（ｂ）に示す。図４では、電機子電
流ｉａ（ｔ），ｉｂ（ｔ），ｉｃ（ｔ）および誘起電圧
Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの方向を任意に決め、また、この誘起
電圧はそれぞれ一定であると仮定している。

【００１６】図４（ａ）に示すａモードでは、Ｅａから
流れ出た電機子電流ｉａ（ｔ）がＲ，Ｌ、Ｄ１を通った
後Ｄｂ２，Ｄｂ３に分流し、Ｄｂ２側に分流した電流は
電機子電流ｉｂ（ｔ）としてＬ、Ｒ、Ｅｂを経てＥａに
戻り、Ｄｂ３側に分流した電流は電機子電流ｉｃ（ｔ）
としてＬ、Ｒ、Ｅｃを経てＥａに戻る。この等価回路を
解析するに当たり、各ダイオードの順方向電圧は影響の
ないレベルであるからこれを無視する。ａモードでは次
の微分方程式が成り立つ。

【数１】 Ｅａ−Ｒｉａ（ｔ）−Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｂ＋Ｒｉｂ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉｂ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｃ＋Ｒｉｃ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉｃ（ｔ）／ｄｔ｝

【数２】ｉａ（ｔ）＝ｉｂ（ｔ）＋ｉｃ（ｔ） これをｉａ（ｔ）について解くと、

【数３】 となる。ここで、Ｓはラプラス演算子を示す。

【００１７】図４（ｂ）に示すｂモードでは、Ｅａから
流れ出た電機子電流ｉａ（ｔ）がＲ，Ｌ、Ｄａ１、Ｃ、
Ｒｃを通った後Ｄｂ２，Ｄｂ３に分流し、Ｄｂ２側に分
流した電流は電機子電流ｉｂ（ｔ）としてＬ、Ｒ、Ｅｂ
を経てＥａに戻り、Ｄｂ３側に分流した電流は電機子電
流ｉｃ（ｔ）としてＬ、Ｒ、Ｅｃを経てＥａに戻る。こ
こで、解析の簡略化のために、主回路電源の電解コンデ
ンサＣの両端電圧Ｖｃは一定であると仮定する。また、
電流検出抵抗Ｒｃの抵抗値は非常に低く、各ダイオード
の順方向電圧は影響のないレベルであるから、これらを
無視する。このｂモードでは次の微分方程式が成立す
る。

【数４】 Ｅａ−Ｖｃ−Ｒｉａ（ｔ）−Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｂ＋Ｒｉｂ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉｂ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｃ＋Ｒｉｃ（ｔ）＋２｛ｄｉｃ（ｔ）／ｄｔ｝

【数５】ｉａ（ｔ）＝ｉｂ（ｔ）＋ｉｃ（ｔ） これをｉａ（ｔ）について解くと、

【数６】 となる。

【００１８】数３、数６より次のことがいえる。ａモー
ドでは、電流ｉａ（ｔ）は時間とともに増加する。ｂモ
ードでは、（２Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）＜Ｖｃであれば電流
ｉａ（ｔ）は時間とともに減少する。図６はａモードと
ｂモードでの電流の変化を示す。以上のことから、半導
体スイッチ群を構成する３個のトランジスタ７ｂをオ
ン、オフさせてａモードとｂモードに交互に切り換える
とともに、ａモードとｂモードの時間を制御することに
より、制動電流をほぼ一定にすることができる。以上が
基本的な動作である。ここでは、電流および誘起電圧の
向きを特定の向きに仮定して説明したが、その他の場合
についても同様に考えることができる。

【００１９】次に、ａモードとｂモードとの切り換えの
タイミングについて説明する。制動動作に入ると、３個
のトランジスタ７ｂがオンするａモードとなり、電流が
増加する。所定の周期で電流検出タイミング信号Ｓａｍ
が「Ｌ」になると上記トランジスタ７ｂがオフしてｂモ
ードとなり、電流検出抵抗Ｒｃに電流ｉｒｃが流れる。
電流ｉｒｃは、図６にも示すように時間とともに減少す
る。電流検出抵抗Ｒｃの両端電圧Ｖｉは電流ｉｒｃに比
例する。電圧比較器９は電流検出抵抗Ｒｃの両端電圧Ｖ
ｉと基準電圧Ｖｒｅｆを比較する。Ｖｉ＜Ｖｒｅｆにな
るまで電圧比較器９の出力は「Ｌ」であり、上記トラン
ジスタ７ｂはオフのままである。Ｖｉ＜Ｖｒｅｆになる
と電圧比較器９の出力は「Ｈ」となり、上記トランジス
タ７ｂがオンし、電流ｉｒｃ＝０となり、電圧比較器９
は「Ｈ」出力を維持する。

【００２０】以上の動作を電流検出タイミング信号Ｓａ
ｍの周期ごとに繰り返し、制動電流は基準電圧Ｖｒｅｆ
に応じた値に制御される。この基準電圧Ｖｒｅｆは制動
電流指令ということができるもので、この値を任意に設
定することができるようにしておけば、必要とする制動
力を任意に得ることができる。

【００２１】以上説明した制動回路は、例えば、ロボッ
ト用モータの回路などに適用すれば有効である。すなわ
ち、図１に示すヒューズ１５が溶断し、あるいは商用交
流電源１４が停電するなどして、主回路電源２に電力が
供給されなくなったとき、これを検出して制動を掛けれ
ば、ロボットがその場で直ちに停止し、みだりに動くこ
とはないから、安全確保のために有効である。このよう
な停電等のトラブル検出手段は適宜の手段を選択してよ
い。

【００２２】図７は、トラブル検出から制動動作に移行
するまでのタイミングを示す。トラブル検出信号が出力
されると同時に運転・制動指令信号ＩＮＶＣＯＭが
「Ｈ」になって制動指令が出力されるが、図５にも示し
たとおり、所定の短絡防止時間をおいてブレーキ動作信
号Ｖｂｉが出力され、この時点から制動動作に移行す
る。制動動作開始時点では電解コンデンサＣの両端電圧
Ｖｃ１はほぼ商用交流電源電圧に応じた値になっている
が、制動動作に移行すると電解コンデンサＣの両端電圧
Ｖｃ１が緩やかに上昇していく。このコンデンサＣの両
端電圧Ｖｃ１を電力供給源として、制動動作を維持する
に必要な回路の直流電源２０を駆動できるため、商用交
流電源１４が供給されなくても正常な制動動作が行われ
る。

【００２３】以上説明した実施例によれば、電機子電流
を検出する電流検出抵抗Ｒｃの両端電圧を検出し、この
電圧が基準電圧Ｖｒｅｆより高いか又は低いかにより、
半導体スイッチを構成するトランジスタをオン・オフさ
せて、ａモードすなわち電機子巻線に流れる電流を時間
とともに増加させるモードで動作する第１の回路手段
と、ｂモードすなわち電機子巻線に流れる電流を時間と
ともに減少させるモードで動作する第２の回路手段の相
互間で交互に切り換えるようにしたため、基準電圧Ｖｒ
ｅｆに応じた制動電流を流すことができ、基準電圧Ｖｒ
ｅｆを任意に設定することにより制動力を任意に設定す
ることができる。また、最大制動電流は、半導体スイッ
チ群の容量又は許容電機子巻線電流の何れか小さい方に
制限されるが、制動電流は速度が充分低くなるまで、設
定された電流に維持されるため、非常停止時等において
惰性による回転が少ない効果的な制動が可能になる。

【００２４】さらに、制動回路を構成している電流検出
抵抗Ｒｃ、ゲート・ベース駆動回路６、主回路コンデン
サＣは、モータを定常運転するのに必要な回路部品であ
るから、制動回路を構成するに当たってこれらの回路部
品を新たに付加する必要がないこと、論理回路レベルで
の信号処理が可能であること、というような利点があ
り、これによってコストも安くなるという利点もある。
ここで、電流検出抵抗Ｒｃは、主回路および電機子巻線
の短絡検出等に用いられている過電流検出抵抗と共用す
ることも可能である。

【００２５】本考案は、一般的なブラシ付き直流モータ
にも適用可能であり、その実施例を図１０に、その等価
回路を図８、図９に示す。この実施例は基本的には前述
の実施例と同じであるため、共通の構成部分には共通の
符号を付してある。図８において、Ｃは主回路電解コン
デンサ、Ｄａ１，Ｄａ２，Ｄｂ１，Ｄｂ２は還流ダイオ
ード、Ｄ１，ＳＷ１は半導体スイッチを構成するトラン
ジスタ、Ｄ２，ＳＷ２は半導体スイッチを構成するトラ
ンジスタ、Ｒは電機子巻線抵抗、Ｌは電機子巻線のイン
ダクタンス、Ｅａは誘起電圧をそれぞれ示す。この実施
例でも、前述の実施例と同様に、制動動作にスイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２がオンのａモードと、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２がオフのｂモードの二つの動作モードがある。

【００２６】図９（ａ）はａモードを示しており、誘起
電圧Ｅａを電源として、Ｌ、Ｒ、Ｄ１、ＳＷ１、Ｄｂ２
の順に、すなわち電機子巻線と半導体スイッチのブリッ
ジ内だけで還流する。図９（ｂ）はｂモードを示してお
り、誘起電圧Ｅａを電源として、Ｌ、Ｒ、Ｄａ１、Ｃ、
Ｒｃ、Ｄｂ２の順に流れ、コンデンサＣを充電する。こ
こで、電流検出抵抗Ｒｃの抵抗値は非常に低く、各ダイ
オードの順方向電圧も影響のないレベルであるため、こ
れらを無視して各モードを解析する。

【００２７】ａモードについては以下の微分方程式が成
立する。

【数７】 Ｅａ＝Ｒｉａ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ これを解くと

【数８】 となる。Ｓはラプラス演算子を示す。ｂモードについて
も同様に以下の式が成立する。

【数９】 Ｅａ−Ｖｃ＝Ｒｉａ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ これを解くと

【数１０】 となる。

【００２８】数８、数１０より、次のことがいえる。ａ
モードでは電流ｉａ（ｔ）は増加していく。ｂモードで
はＥａ＜Ｖｃであれば電流ｉａ（ｔ）は減少していく。
従って、半導体スイッチ群を交互にオン・オフしてａモ
ードとｂモードとを接続切り換えすることにより、一定
の制動電流を流すことができるし、半導体スイッチ群の
オン・オフのタイミングを任意に設定することにより制
動電流を任意に設定することができるなど、前記直流ブ
ラシレスモータの場合と同様の作用効果を奏する。

【００２９】本発明は、界磁をもっている回転電機であ
れば適用可能であり、モータにも発電機にも適用可能で
ある。また、界磁をもっていれば、モータおよび発電機
の形式は限定されない。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、電機子電流を検出する
電流検出手段の出力電圧を検出し、この電圧が基準電圧
より高いか又は低いかにより、半導体スイッチを切り換
え動作させ、電機子巻線に流れる電流を時間とともに増
加させるモードで動作する第１の回路手段と、電機子巻
線に流れる電流を時間とともに減少させるモードで動作
する第２の回路手段の相互間で交互に切り換えるように
したため、基準電圧に応じた制動電流を流すことがで
き、基準電圧を任意に設定することにより制動力を任意
に設定することができる。また、制動電流は速度が充分
低くなるまで、設定された電流に維持されるため、非常
停止時等において惰性による回転が少ない効果的な制動
が可能になる。

【００３１】さらに、制動回路を構成する第１の回路手
段、第２の回路手段、半導体スイッチ群などは、回転電
機を定常運転させるための回路部品で兼用することがで
きるため、制動回路を構成するに当たってこれらの回路
部品を新たに付加する必要がないし、論理回路レベルで
の信号処理が可能であり、これによってコストも安くな
るという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる回転電機の制動回路の実施例を
示すブロック図。

【図２】同上実施例を具体的に示す回路図。

【図３】同上実施例中の制動動作に関連する部分の等価
回路図。

【図４】同上等価回路のそれぞれ異なる制動動作モード
を示す等価回路図。

【図５】同上実施例の動作を示すタイミングチャート。

【図６】同上実施例の制動動作を示すタイミングチャー
ト。

【図７】同上実施例の制動動作に移行するときの動作を
示すタイミングチャート。

【図８】本発明にかかる回転電機の制動回路の別の実施
例を示す等価回路図。

【図９】同上等価回路のそれぞれ異なる制動動作モード
を示す等価回路図。

【図１０】同上実施例の回路図。

【図１１】従来の回転電機の制動回路の例を示す回路
図。

【符号の説明】

１ 回転電機 ３ 電機子 ７ 半導体スイッチ群 ８ 電流検出手段 ９ 電圧比較器

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明にかかる回
転電機の制動回路の実施例について説明する。図１にお
いて、商用交流電源１４は主回路電源２に入力される。
主回路電源２は、ヒューズ１５と、このヒューズ１５を
経て入力される商用交流電源を全波整流するダイオード
１６，１７，１８，１９と、整流された直流を平滑化す
るコンデンサＣとを有してなる。コンデンサＣの両端は
直流電源２０に接続され、直流電源２０から後述の各回
路に電源が供給される。ここで、回転電機をＤＣブラシ
レスモータとする。ＤＣブラシレスモータ１はマグネッ
トからなる界磁を有するとともに、３相構成の電機子巻
線３を有する。各電機子巻線３には、半導体スイッチ群
７を介して主回路電源２から直流電源が供給される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】図４（ａ）に示すａモードでは、Ｅａから
流れ出た電機子電流ｉａ（ｔ）がＲ，Ｌ、Ｄ１を通った
後Ｄｂ２，Ｄｂ３に分流し、Ｄｂ２側に分流した電流は
電機子電流ｉｂ（ｔ）としてＬ、Ｒ、Ｅｂを経てＥａに
戻り、Ｄｂ３側に分流した電流は電機子電流ｉｃ（ｔ）
としてＬ、Ｒ、Ｅｃを経てＥａに戻る。この等価回路を
解析するに当たり、各ダイオードの順方向電圧は影響の
ないレベルであるからこれを無視する。ａモードでは次
の微分方程式が成り立つ。

【数１】 Ｅａ−Ｒｉａ（ｔ）−Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｂ＋Ｒｉｂ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉｂ（ｔ）／ｄｔ｝ ＝−Ｅｃ＋Ｒｉｃ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉｃ（ｔ）／ｄｔ｝

【数２】ｉａ（ｔ）＝ｉｂ（ｔ）＋ｉｃ（ｔ） これをｉａ（ｔ）について解くと、

【数３】 となる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】ａモードについては以下の微分方程式が成
立する。

【数７】 Ｅａ＝Ｒｉａ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ これを解くと

【数８】 となる。ｂモードについても同様に以下の式が成立す
る。

【数９】 Ｅａ−Ｖｃ＝Ｒｉａ（ｔ）＋Ｌ｛ｄｉａ（ｔ）／ｄｔ｝ これを解くと

【数１０】 となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁を有する回転電機を電気的に制動す
   る回転電機の制動回路において、 上記回転電機の電機子巻線に流れる電流の大きさを時間
   と共に増加させる第１の回路手段と、 上記回転電機の電機子巻線に流れる電流の大きさを時間
   と共に減少させる第２の回路手段と、 上記電機子に流れる電流を検出する電流検出手段と、 上記電流検出手段の出力電圧と基準電圧とを比較する電
   圧比較器と、 上記電圧比較器の出力により上記第１の回路手段と上記
   第２の回路手段とを交互に接続切り換えする半導体スイ
   ッチ群とを具備していることを特徴とする回転電機の制
   動回路。