JPH06276602A - 電動機を通過する電流を制限する方法および装置 - Google Patents
電動機を通過する電流を制限する方法および装置Info
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- JPH06276602A JPH06276602A JP5050593A JP5059393A JPH06276602A JP H06276602 A JPH06276602 A JP H06276602A JP 5050593 A JP5050593 A JP 5050593A JP 5059393 A JP5059393 A JP 5059393A JP H06276602 A JPH06276602 A JP H06276602A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電動機によって作動される電気車の電動機へ
供給される電流を制限する方法および装置を提供する。 【構成】 電流制限装置は電気車を駆動するための電動
機へ供給される最大許容可能電流を制限する。電流制限
装置は、電動機の制御装置の電源スイッチング素子が異
常に過熱されるのを防止するための温度スイッチと、電
動機が異常に過熱されるのを防止するための他の温度ス
イッチと、ブレーキスイッチとを含み、共に、２または
それ以上の異なる電流値間の電動機を流れる電流の制限
値を、あるヒステリシスバンドに関連して切換える。通
常動作状態では、電流の制限値はヒステリシス作用に関
連するように高いレベルに設定され、かつ温度スイッチ
またはブレーキスイッチが駆動されるとき、電流の制限
値はより低いレベルに切換えられかつなおもヒステリシ
ス作用に関連する。
供給される電流を制限する方法および装置を提供する。 【構成】 電流制限装置は電気車を駆動するための電動
機へ供給される最大許容可能電流を制限する。電流制限
装置は、電動機の制御装置の電源スイッチング素子が異
常に過熱されるのを防止するための温度スイッチと、電
動機が異常に過熱されるのを防止するための他の温度ス
イッチと、ブレーキスイッチとを含み、共に、２または
それ以上の異なる電流値間の電動機を流れる電流の制限
値を、あるヒステリシスバンドに関連して切換える。通
常動作状態では、電流の制限値はヒステリシス作用に関
連するように高いレベルに設定され、かつ温度スイッチ
またはブレーキスイッチが駆動されるとき、電流の制限
値はより低いレベルに切換えられかつなおもヒステリシ
ス作用に関連する。
Description
【０００１】
【発明の背景】この発明は、電動機によって駆動される
電気乗物の電動機に供給される電流を制限するための方
法および装置に関する。より特定的には、この発明は、
電動機の温度が予め定められるレベルを越えるとき、ま
たは電動機がブレーキモードで作動されて、速度制御信
号が電動機の制御装置へ分配されるのでなおも電流が通
過しているとき、制御装置または電動機の温度スイッチ
によって切換動作をしている間電動機が停止するのを防
止するように、電気乗物の電動機に供給される電流を制
限するための新しい方法を提供する。この発明の方法に
よれば、電動機へ供給される電流は、電動機が過熱され
ているときまたはブレーキモードで作動されていると
き、段階的に低レベルへ減少される。
電気乗物の電動機に供給される電流を制限するための方
法および装置に関する。より特定的には、この発明は、
電動機の温度が予め定められるレベルを越えるとき、ま
たは電動機がブレーキモードで作動されて、速度制御信
号が電動機の制御装置へ分配されるのでなおも電流が通
過しているとき、制御装置または電動機の温度スイッチ
によって切換動作をしている間電動機が停止するのを防
止するように、電気乗物の電動機に供給される電流を制
限するための新しい方法を提供する。この発明の方法に
よれば、電動機へ供給される電流は、電動機が過熱され
ているときまたはブレーキモードで作動されていると
き、段階的に低レベルへ減少される。
【０００２】従来から、電気車の電動機は、パルス幅変
調器、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはスイッチング素子を
有するインバータ、ゲートドライバおよび電動機へ供給
される電流を制限するための電流制限器を含む制御回路
によって制御される。一般に、電流制限器は次の２つの
方法で作動する： （１）電流検出器が設けられて電動機電流を制御された
ループへ帰還し、かつ電動機へ印加される電圧が、検出
されたフィードバック電流に従ってインバータへのパル
ス幅変調器の出力を調整することによって調整される。
（２）電流検出器が設けられて電動機へ供給される電流
を検出し、かつ検出された電流が予め定められるレベル
を越えるとき、“禁止”信号が電流制限器によって発生
されかつパルス幅変調器へ送られ、それにより電動機へ
供給される電流が予め定められる値よりも低いレベルへ
減少され、電流制限器がパルス幅変調器への“禁止信
号”を退けてインバータが電動機への電圧の供給を再開
することができるまで、インバータは電源から電動機へ
の電圧の供給を停止する。
調器、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはスイッチング素子を
有するインバータ、ゲートドライバおよび電動機へ供給
される電流を制限するための電流制限器を含む制御回路
によって制御される。一般に、電流制限器は次の２つの
方法で作動する： （１）電流検出器が設けられて電動機電流を制御された
ループへ帰還し、かつ電動機へ印加される電圧が、検出
されたフィードバック電流に従ってインバータへのパル
ス幅変調器の出力を調整することによって調整される。
（２）電流検出器が設けられて電動機へ供給される電流
を検出し、かつ検出された電流が予め定められるレベル
を越えるとき、“禁止”信号が電流制限器によって発生
されかつパルス幅変調器へ送られ、それにより電動機へ
供給される電流が予め定められる値よりも低いレベルへ
減少され、電流制限器がパルス幅変調器への“禁止信
号”を退けてインバータが電動機への電圧の供給を再開
することができるまで、インバータは電源から電動機へ
の電圧の供給を停止する。
【０００３】一般に、制御装置および電動機は温度スイ
ッチをそれぞれ含み、これは温度が予め定められるレベ
ルを越えるとき、活性化されて電動機への電流の供給を
カットオフして電動機の動作を停止させる。しかしなが
ら、車が路上にあるとき電動機のそのような突然の停止
は望ましくない。さらに、電流の供給がブレーキ動作の
間維持されれば車はより良く制御されるであろう。
ッチをそれぞれ含み、これは温度が予め定められるレベ
ルを越えるとき、活性化されて電動機への電流の供給を
カットオフして電動機の動作を停止させる。しかしなが
ら、車が路上にあるとき電動機のそのような突然の停止
は望ましくない。さらに、電流の供給がブレーキ動作の
間維持されれば車はより良く制御されるであろう。
【０００４】特に電気車が坂を登る方向に走行中に一旦
停止して再起動するような場合、停止と共に電動機への
電流の供給が中断される電動機は保持トルクを発生しな
いので、停止中の電気車はブレーキのみによって坂に止
められることになり、再起動時にブレーキを外して電動
機に電流を投入する瞬間に電気車は後ずさりすることが
あり、危険である。この時、電気車の停止中でも電動機
には電流を供給し続けて、保持トルクを発生させておく
ことが好ましい。
停止して再起動するような場合、停止と共に電動機への
電流の供給が中断される電動機は保持トルクを発生しな
いので、停止中の電気車はブレーキのみによって坂に止
められることになり、再起動時にブレーキを外して電動
機に電流を投入する瞬間に電気車は後ずさりすることが
あり、危険である。この時、電気車の停止中でも電動機
には電流を供給し続けて、保持トルクを発生させておく
ことが好ましい。
【０００５】
【発明の概要】この発明は前述のような状況の下に達成
された。この発明の目的は、電気車の電動機が過熱され
てかつ電動機の制御装置の電源スイッチ素子の温度スイ
ッチが活性化されるとき電気車の電動機の動作を停止さ
せることなく高いレベルから低いレベルへ電流が減少さ
れるように、電気車によって作動される電気車の電動機
へ供給される電流を制限する方法を提供することであ
る。そして、電流レベルの制限に電動機のヒステリシス
作用を適用したのである。この発明の他の目的は、電気
車の電動機が過熱されておりかつ電動機の温度スイッチ
が駆動されるとき電気車の電動機の動作を停止させるこ
となく電流が高いレベルから低いレベルへ減少されるよ
うに、電動機により作動される電気車の電動機へ供給さ
れる電流を制限するための方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、電気車がブレーキ動作状
態にあるときに電流が高いレベルから低いレベルへ減少
されるように、電動機により作動される電気車の電動機
へ供給される電流を制限するための方法を提供すること
である。そうすることによって、たとえば電気車が坂を
登る方向へ走行中に停止しても、電動機への電流の供給
は、ハイレベルからローレベルに切換えられて中断する
ことはないので、再起動時に後ずさりすることが起こら
なく、安全を確保することができる。この発明のさらに
他の目的は、電動機が過熱されておりかつ制御装置の電
源スイッチング素子の温度スイッチまたは電動機の温度
スイッチが駆動されるとき、またはブレーキが電動機へ
印加されるとき、電動機を停止させることなく電流を高
いレベルからそれより少し低いレベルへかつ次いでより
低いレベルへ段階的に減少させるように電気車の電動機
へ供給される電流を制限するための方法を提供するもの
であり、駆動された温度スイッチがその前の状態に戻る
にしたがってまたは電気車の動作がブレーキ動作から駆
動動作へ変わるにしたがって電流のレベルがより低いレ
ベルからより高いレベルへかつさらにそれよりも高いレ
ベルへ数段階で調整される。この発明のさらに他の目的
は前述の電流制限方法を適用するヒステリシス電流制限
装置を提供することである。電動機の制限電流をある一
定の電流値に特定せずに、電動機のヒステリシス作用に
依存させたので、スイッチング素子のスイッチング周波
数を低くすることが可能となり、スイッチングロスを少
なくすることができる。
された。この発明の目的は、電気車の電動機が過熱され
てかつ電動機の制御装置の電源スイッチ素子の温度スイ
ッチが活性化されるとき電気車の電動機の動作を停止さ
せることなく高いレベルから低いレベルへ電流が減少さ
れるように、電気車によって作動される電気車の電動機
へ供給される電流を制限する方法を提供することであ
る。そして、電流レベルの制限に電動機のヒステリシス
作用を適用したのである。この発明の他の目的は、電気
車の電動機が過熱されておりかつ電動機の温度スイッチ
が駆動されるとき電気車の電動機の動作を停止させるこ
となく電流が高いレベルから低いレベルへ減少されるよ
うに、電動機により作動される電気車の電動機へ供給さ
れる電流を制限するための方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、電気車がブレーキ動作状
態にあるときに電流が高いレベルから低いレベルへ減少
されるように、電動機により作動される電気車の電動機
へ供給される電流を制限するための方法を提供すること
である。そうすることによって、たとえば電気車が坂を
登る方向へ走行中に停止しても、電動機への電流の供給
は、ハイレベルからローレベルに切換えられて中断する
ことはないので、再起動時に後ずさりすることが起こら
なく、安全を確保することができる。この発明のさらに
他の目的は、電動機が過熱されておりかつ制御装置の電
源スイッチング素子の温度スイッチまたは電動機の温度
スイッチが駆動されるとき、またはブレーキが電動機へ
印加されるとき、電動機を停止させることなく電流を高
いレベルからそれより少し低いレベルへかつ次いでより
低いレベルへ段階的に減少させるように電気車の電動機
へ供給される電流を制限するための方法を提供するもの
であり、駆動された温度スイッチがその前の状態に戻る
にしたがってまたは電気車の動作がブレーキ動作から駆
動動作へ変わるにしたがって電流のレベルがより低いレ
ベルからより高いレベルへかつさらにそれよりも高いレ
ベルへ数段階で調整される。この発明のさらに他の目的
は前述の電流制限方法を適用するヒステリシス電流制限
装置を提供することである。電動機の制限電流をある一
定の電流値に特定せずに、電動機のヒステリシス作用に
依存させたので、スイッチング素子のスイッチング周波
数を低くすることが可能となり、スイッチングロスを少
なくすることができる。
【０００６】この発明によれば、電流制限方法は、電気
車の電動機の制御装置の電源スイッチング素子の温度ス
イッチ、電動機の温度スイッチまたはオーバロードリレ
ーおよび電動機乗物の制動により作動可能なブレーキス
イッチによって制御されて電流を段階的に制御する多段
ヒステリシス動作である。
車の電動機の制御装置の電源スイッチング素子の温度ス
イッチ、電動機の温度スイッチまたはオーバロードリレ
ーおよび電動機乗物の制動により作動可能なブレーキス
イッチによって制御されて電流を段階的に制御する多段
ヒステリシス動作である。
【０００７】たとえば電動機ドライバ回路に設けたパワ
ースイッチング素子の温度が高くなったり、電動機自体
の温度が高くなったり、またはブレーキが掛けられた場
合は、電動機ドライバの電流制限値は、ハイレベルのヒ
ステリシス動作値からローレベルのヒステリシス動作値
に切換えることも可能である。
ースイッチング素子の温度が高くなったり、電動機自体
の温度が高くなったり、またはブレーキが掛けられた場
合は、電動機ドライバの電流制限値は、ハイレベルのヒ
ステリシス動作値からローレベルのヒステリシス動作値
に切換えることも可能である。
【０００８】また、温度が元に戻ったり、ブレーキが外
された場合は、逆にローレベルからハイレベルに切換え
られる。
された場合は、逆にローレベルからハイレベルに切換え
られる。
【０００９】この発明はまた、この発明の多段ヒステリ
シス電流制限方法とともに使用するための多段ヒステリ
シス電流制限装置を提供するものであり、この装置は電
流検出器によってＤＣバスまたは電動機から得られる電
流および電圧検出された信号から高周波ノイズを除去
し、次いで、フィルタされた電流および電圧を増幅しか
つ増幅された電流および電圧信号を利得切換増幅器へ送
るローパス増幅器を備え、利得切換増幅器は電動機の制
御装置の電源スイッチング素子の温度スイッチによって
制御され、前記装置はさらに電動機の温度スイッチまた
はオーバロードリレーと、異なる電流利得を選択するた
め電気車のブレーキスイッチと、多段ヒステリシス電流
制限動作の各段階で上限電流値および下限電流値の範囲
を検出するヒステリシスレベル検出器とを含む。
シス電流制限方法とともに使用するための多段ヒステリ
シス電流制限装置を提供するものであり、この装置は電
流検出器によってＤＣバスまたは電動機から得られる電
流および電圧検出された信号から高周波ノイズを除去
し、次いで、フィルタされた電流および電圧を増幅しか
つ増幅された電流および電圧信号を利得切換増幅器へ送
るローパス増幅器を備え、利得切換増幅器は電動機の制
御装置の電源スイッチング素子の温度スイッチによって
制御され、前記装置はさらに電動機の温度スイッチまた
はオーバロードリレーと、異なる電流利得を選択するた
め電気車のブレーキスイッチと、多段ヒステリシス電流
制限動作の各段階で上限電流値および下限電流値の範囲
を検出するヒステリシスレベル検出器とを含む。
【００１０】図１を参照して、位相分割器３と、位相分
割器３へ接続されるＰＷＭ（パルス幅変調）回路４と、
ＰＷＭ回路４からの出力を受けるゲートドライバ５と、
ＰＷＭ４および電流検出器またはシャントＲＳ２に接続
してＤＣバス電流信号を検出するための多段ヒステリシ
ス電流制限回路１（以下電流制限器として示す）と、ゲ
ートドライバ５および電流検出器またはシャントＲＳへ
接続されるインバータ７と、インバータ７へ接続される
ブラシレスＤＣ電動機８と、磁極センサ９とを含むオー
プンループブラシレスＤＣ電動機制御装置が示される。
速度指令信号が入力端子１０を介して位相分割器３へ与
えられる。シャントＲＳを介して電流制限器１へ供給さ
れる電圧はローパス増幅器（後述する）によって増幅さ
れかつフィルタされて、電動機８へ供給される電流を制
限する制御機能を行なうための電圧を与える。電流制限
機能が働くに従って、電流制限器１は禁止出力信号をＰ
ＷＭ回路４へ送り、それによりインバータ７はブラシレ
スＤＣ電動機８へ電圧を送るのを停止させ、かつそれゆ
えにブラシレスＤＣ電動機８を通過する電流が予め定め
られるレベル以下に維持される。
割器３へ接続されるＰＷＭ（パルス幅変調）回路４と、
ＰＷＭ回路４からの出力を受けるゲートドライバ５と、
ＰＷＭ４および電流検出器またはシャントＲＳ２に接続
してＤＣバス電流信号を検出するための多段ヒステリシ
ス電流制限回路１（以下電流制限器として示す）と、ゲ
ートドライバ５および電流検出器またはシャントＲＳへ
接続されるインバータ７と、インバータ７へ接続される
ブラシレスＤＣ電動機８と、磁極センサ９とを含むオー
プンループブラシレスＤＣ電動機制御装置が示される。
速度指令信号が入力端子１０を介して位相分割器３へ与
えられる。シャントＲＳを介して電流制限器１へ供給さ
れる電圧はローパス増幅器（後述する）によって増幅さ
れかつフィルタされて、電動機８へ供給される電流を制
限する制御機能を行なうための電圧を与える。電流制限
機能が働くに従って、電流制限器１は禁止出力信号をＰ
ＷＭ回路４へ送り、それによりインバータ７はブラシレ
スＤＣ電動機８へ電圧を送るのを停止させ、かつそれゆ
えにブラシレスＤＣ電動機８を通過する電流が予め定め
られるレベル以下に維持される。
【００１１】図２を参照して、ローパス増幅器回路１１
と、利得切換増幅器回路１２と、ヒステリシスレベル検
出器回路１３とを含む電流制限器１のブロック図が示さ
れる。
と、利得切換増幅器回路１２と、ヒステリシスレベル検
出器回路１３とを含む電流制限器１のブロック図が示さ
れる。
【００１２】図３を参照して、この発明による２段ヒス
テリシス電流制限動作が図解される。電流制限動作の第
１段階で、最大許容可能電流レベルがＩ1U−Ｉ1Dの範囲
で設定され、この範囲はブラシレスＤＣ電動機の出力の
最大トルクのために必要とされる電流にほぼ等しく、そ
のような電流はブラシレスＤＣ電動機の定格電流の約３
倍である。通常、電動機は短い時間期間の間のみそのよ
うな最大許容可能電流レベルで動作するように許容され
る。電流制限器１がそのように設定されるため、最大電
流で作動されている電動機によって発生される過剰な熱
のために制御装置の電源スイッチング素子の温度スイッ
チまたはブラシレス電動機８の温度スイッチが駆動され
るまで第１段階の電流制限動作が行なわれる。そして、
電流制限器１は電流制限動作の第２段階を行なうように
させられる。
テリシス電流制限動作が図解される。電流制限動作の第
１段階で、最大許容可能電流レベルがＩ1U−Ｉ1Dの範囲
で設定され、この範囲はブラシレスＤＣ電動機の出力の
最大トルクのために必要とされる電流にほぼ等しく、そ
のような電流はブラシレスＤＣ電動機の定格電流の約３
倍である。通常、電動機は短い時間期間の間のみそのよ
うな最大許容可能電流レベルで動作するように許容され
る。電流制限器１がそのように設定されるため、最大電
流で作動されている電動機によって発生される過剰な熱
のために制御装置の電源スイッチング素子の温度スイッ
チまたはブラシレス電動機８の温度スイッチが駆動され
るまで第１段階の電流制限動作が行なわれる。そして、
電流制限器１は電流制限動作の第２段階を行なうように
させられる。
【００１３】第２段階において、図３に示されるよう
に、電流は範囲Ｉ2U−Ｉ2Dに制限され、この電流はブラ
シレスＤＣ電動機の定格電流の約０．８倍に等しい。第
２段階の動作の間、電動機の温度は、制御装置およびブ
ラシレス直流電動機の正常動作を維持するように、制御
装置の電源スイッチング素子とブラシレスＤＣ電動機の
温度スイッチとを不作動状態に維持するのに十分低いで
あろう。図において、ｔ１は電流制限切換点である。
に、電流は範囲Ｉ2U−Ｉ2Dに制限され、この電流はブラ
シレスＤＣ電動機の定格電流の約０．８倍に等しい。第
２段階の動作の間、電動機の温度は、制御装置およびブ
ラシレス直流電動機の正常動作を維持するように、制御
装置の電源スイッチング素子とブラシレスＤＣ電動機の
温度スイッチとを不作動状態に維持するのに十分低いで
あろう。図において、ｔ１は電流制限切換点である。
【００１４】電気オートバイであってもよい乗物を、正
常に動作するように維持するために、乗物の電動機を通
過する電流は、オートバイのブレーキが印加されるとき
電動機の定格電流の０．８倍に制限される。この２段階
ヒステリシス電流制限手順において、ブレーキが印加さ
れるときに駆動されるブレーキスイッチと、関連の温度
スイッチとが、制限されるべき電流レベルの切換を制御
するために直列に接続される。
常に動作するように維持するために、乗物の電動機を通
過する電流は、オートバイのブレーキが印加されるとき
電動機の定格電流の０．８倍に制限される。この２段階
ヒステリシス電流制限手順において、ブレーキが印加さ
れるときに駆動されるブレーキスイッチと、関連の温度
スイッチとが、制限されるべき電流レベルの切換を制御
するために直列に接続される。
【００１５】図４を参照して、この発明による電流制限
回路の回路図が示されており、制御装置の電源スイッチ
ング素子の温度スイッチが１４で示され、電動機の温度
スイッチが１５で示され、ブレーキスイッチが１６で示
される。シャントＲＳにより得られる電圧はＳＨ１およ
びＳＨ２の端子を介して入力され、Ｕ１Ａの差動増幅器
を介して供給され、ここにおいてＲ２＝Ｒ３、Ｒ１４＝
Ｒ１５、Ｃ１＝Ｃ３であり、利得はＲ２／Ｒ１４であ
り、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、ｆｃ＝１
／２πＲ２Ｃ３であり、かつＵ１Ｂはインバータ増幅器
である。この回路は２段電流制限制御のために設計され
る。温度スイッチ１４，１５およびブレーキスイッチ１
６は通常、制御装置の電源スイッチング素子の温度が８
５℃以下であるときまたは電動機の温度が１３５℃以下
のとき、閉じられる。この段階で、アナログスイッチＵ
２Ａが短絡され、かつ利得はＲ６／Ｒ１３である。スイ
ッチ１４または１５のいずれかが過剰な熱のため開くよ
うにさせられると、またはブレーキスイッチがブレーキ
が印加されるときに開くようにさせられるとき、利得は
（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ１３になる。ＵＩＤはバッファであ
る。
回路の回路図が示されており、制御装置の電源スイッチ
ング素子の温度スイッチが１４で示され、電動機の温度
スイッチが１５で示され、ブレーキスイッチが１６で示
される。シャントＲＳにより得られる電圧はＳＨ１およ
びＳＨ２の端子を介して入力され、Ｕ１Ａの差動増幅器
を介して供給され、ここにおいてＲ２＝Ｒ３、Ｒ１４＝
Ｒ１５、Ｃ１＝Ｃ３であり、利得はＲ２／Ｒ１４であ
り、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、ｆｃ＝１
／２πＲ２Ｃ３であり、かつＵ１Ｂはインバータ増幅器
である。この回路は２段電流制限制御のために設計され
る。温度スイッチ１４，１５およびブレーキスイッチ１
６は通常、制御装置の電源スイッチング素子の温度が８
５℃以下であるときまたは電動機の温度が１３５℃以下
のとき、閉じられる。この段階で、アナログスイッチＵ
２Ａが短絡され、かつ利得はＲ６／Ｒ１３である。スイ
ッチ１４または１５のいずれかが過剰な熱のため開くよ
うにさせられると、またはブレーキスイッチがブレーキ
が印加されるときに開くようにさせられるとき、利得は
（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ１３になる。ＵＩＤはバッファであ
る。
【００１６】Ｕ１Ｃは非反転ヒステリシスレベル検出器
である。もしＺ１＝Ｒ１０／（Ｒ９＋Ｒ１０）、Ｚ２＝
Ｒ９／（Ｒ９＋Ｒ１０）であれば、 ＶR ＝Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）×ＶＣＣ ＵＩＣの入力端の第１０ピンの電圧が第９ピンの電圧よ
り大である場合は、Ｖ HO＝ＶＣＣ、そしてＵＩＣの入力
端の第１０ピンの電圧が第９ピンの電圧より小である場
合は、ＶHO＝−ＶＣＣ、ここにＶＣＣおよび−ＶＣＣは
回路の作動電源電圧であって、これによって、第１段の
電流制限範囲においてヒステリシス動作上限電流値Ｉ1U
および下限電流値Ｉ1Dを次のように算出することができ
る。
である。もしＺ１＝Ｒ１０／（Ｒ９＋Ｒ１０）、Ｚ２＝
Ｒ９／（Ｒ９＋Ｒ１０）であれば、 ＶR ＝Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）×ＶＣＣ ＵＩＣの入力端の第１０ピンの電圧が第９ピンの電圧よ
り大である場合は、Ｖ HO＝ＶＣＣ、そしてＵＩＣの入力
端の第１０ピンの電圧が第９ピンの電圧より小である場
合は、ＶHO＝−ＶＣＣ、ここにＶＣＣおよび−ＶＣＣは
回路の作動電源電圧であって、これによって、第１段の
電流制限範囲においてヒステリシス動作上限電流値Ｉ1U
および下限電流値Ｉ1Dを次のように算出することができ
る。
【００１７】 Ｉ＝（Ｒ１３／Ｒ６）×（Ｒ１４／（Ｒ２×ＲＳ））×（Ｚ１×ＶＲ＋Ｚ２× ＶHO） ＶHO＝ＶＣＣである場合は、Ｉ＝Ｉ1U； ＶHO＝−ＶＣＣである場合は、Ｉ＝Ｉ1D 前述の式に従って、それぞれの抵抗値は２段階ヒステリ
シス電流制限動作を達成するために選ばれることがで
き、かつ高いまたは低い電流制限値は電動機の制御装置
の電源スイッチング素子の温度スイッチ１４、電動機の
温度スイッチ１５またはブレーキスイッチ１６を切換え
ることによって制御される。
シス電流制限動作を達成するために選ばれることがで
き、かつ高いまたは低い電流制限値は電動機の制御装置
の電源スイッチング素子の温度スイッチ１４、電動機の
温度スイッチ１５またはブレーキスイッチ１６を切換え
ることによって制御される。
【００１８】電流制限機能が動作中のとき、“禁止”信
号はローレベルであり、かつ禁止出力信号がＰＷＭ回路
へ送られそれによりインバータは電圧を電動機に送るの
を停止させる。
号はローレベルであり、かつ禁止出力信号がＰＷＭ回路
へ送られそれによりインバータは電圧を電動機に送るの
を停止させる。
【００１９】上述の実施例において、最大許容可能電流
範囲Ｉ1U−Ｉ1Dは定格電流ＩR の約３倍にセットされ、
それゆえにＩ2U−Ｉ2Dの範囲は３ＩR ×１０／（２７＋
１０）＝０．８１ＩR である。
範囲Ｉ1U−Ｉ1Dは定格電流ＩR の約３倍にセットされ、
それゆえにＩ2U−Ｉ2Dの範囲は３ＩR ×１０／（２７＋
１０）＝０．８１ＩR である。
【００２０】２段電流制限回路は、インバータ増幅器Ｕ
１Ｂの２段設計を多段利得切換増幅器回路に変更するこ
とによって多段ヒステリシス電流制限回路に変えられる
ことができる。
１Ｂの２段設計を多段利得切換増幅器回路に変更するこ
とによって多段ヒステリシス電流制限回路に変えられる
ことができる。
【００２１】示したように、制御装置の電流は、通常の
動作中ハイレベルに制限され、そのため電動機は最大出
力電流が与えられかつ最大トルク出力を発生するように
能動化される。制御装置の電源スイッチング素子のまた
は電動機の温度スイッチ、またはブレーキスイッチが駆
動されるとき、電動機を通過する電流のレベルが数段階
でより低いレベルに徐々に減少される。制御装置の電源
スイッチング素子の温度スイッチまたは電動機の温度ス
イッチが前の位置に戻ると、またはブレーキスイッチが
閉じたままになると、制限されるべき電流のレベルが数
段階で上昇される。
動作中ハイレベルに制限され、そのため電動機は最大出
力電流が与えられかつ最大トルク出力を発生するように
能動化される。制御装置の電源スイッチング素子のまた
は電動機の温度スイッチ、またはブレーキスイッチが駆
動されるとき、電動機を通過する電流のレベルが数段階
でより低いレベルに徐々に減少される。制御装置の電源
スイッチング素子の温度スイッチまたは電動機の温度ス
イッチが前の位置に戻ると、またはブレーキスイッチが
閉じたままになると、制限されるべき電流のレベルが数
段階で上昇される。
【００２２】この発明はまたオーバロードリレーを有す
るＤＣブラシ電動機またはＡＣ電動機にも適用されるこ
とができる。
るＤＣブラシ電動機またはＡＣ電動機にも適用されるこ
とができる。
【００２３】この発明の実施例のみが示され説明された
が、種々の変更および修正は前掲の特許請求の範囲に規
定された発明の精神および範囲から逸脱することなくな
され得るであろうことが理解されよう。
が、種々の変更および修正は前掲の特許請求の範囲に規
定された発明の精神および範囲から逸脱することなくな
され得るであろうことが理解されよう。
【００２４】
【図１】この発明の電流制限装置が用いられるオープン
ループブラシレスＤＣ電動機制御回路を示すブロック図
である。
ループブラシレスＤＣ電動機制御回路を示すブロック図
である。
【００２５】
【図２】この発明による多段ヒステリシス電流制限回路
のブロック図である。
のブロック図である。
【００２６】
【図３】この発明による２段電流制限動作における２つ
の電流制限範囲を示す。
の電流制限範囲を示す。
【００２７】
【図４】この発明による２段ヒステリシス電流制限回路
の回路図である。
の回路図である。
【００２８】
【符号の説明】 １ 多段ヒステリシス電流制限回路 ３ 位相分割器 ４ パルス幅変調回路 ５ ゲートドライバ ７ インバータ ８ ブラシレスＤＣ電動機 ９ 磁極センサ １１ ローパス増幅器回路 １２ 利得切換増幅器 １３ ヒステリシスレベル検出器回路
Claims (2)
- 【請求項１】 乗物を駆動するように適合された電動機
を通過する電流を制限する方法であって、 前記乗物の作動状態に従って複数個の許容可能な電流制
限値を設定するステップを備え、各々の許容可能な電流
制限値は前記電動機のヒステリシスに従う範囲を与えら
れ、 前記乗物の温度レベルおよびブレーキ作動状態に関連し
て前記複数個の許容可能な電流制限値の逐次的順序で前
記電動機を通過する電流を制限するステップをさらに備
えた、方法。 - 【請求項２】 乗物を駆動するように適合された電動機
を通過する電流を制限する装置であって、 電源から前記電動機へ供給される電流に対応する第１の
電気信号を増幅しかつ前記第１の電気信号からノイズを
除去しかつ第２の電気信号を発生するためのローパス増
幅器と、 温度信号を発生するように種々の温度レベルで動作可能
な複数の温度スイッチと、 ブレーキ信号を発生するように前記乗物のブレーキ装置
に関連して動作可能なブレーキスイッチと、 前記第２の電気信号、前記温度信号および前記ブレーキ
信号を受けて利得を決定しかつ電流制限を表わす電流制
限信号を発生するための利得切換増幅器と、 前記電動機に供給される電流の各レベルで前記電動機の
ヒステリシスのレベルを検出し、かつ前記電流制限値の
範囲を規定するように範囲信号を発生するためのヒステ
リシスレベル検出器と、 前記電流制限信号および前記範囲信号に従って前記電動
機へ供給される電流のレベルを制御するためのパルス幅
変調器とを備えた、装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050593A JP2681331B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電動機を通過する電流を制限する方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050593A JP2681331B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電動機を通過する電流を制限する方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276602A true JPH06276602A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2681331B2 JP2681331B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=12863276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050593A Expired - Lifetime JP2681331B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電動機を通過する電流を制限する方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681331B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4966103U (ja) * | 1972-09-25 | 1974-06-10 | ||
| JPS51132521A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-17 | Agency Of Ind Science & Technol | Protecting device for use in electric car |
| JPH0428187U (ja) * | 1990-07-02 | 1992-03-05 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5050593A patent/JP2681331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4966103U (ja) * | 1972-09-25 | 1974-06-10 | ||
| JPS51132521A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-17 | Agency Of Ind Science & Technol | Protecting device for use in electric car |
| JPH0428187U (ja) * | 1990-07-02 | 1992-03-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2681331B2 (ja) | 1997-11-26 |
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