JPH06503941A - 位相角制御回路 - Google Patents

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】 位　相　角　制　御　回　路 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念によるユニバーサルモータに対する位相 制御部を備えた制御回路に関する。

テレフンケン社からは、集積回路として構成され、型式番号Ｕ２００８Ｂを有す る制御回路が既に周知である。この集積回路は整流された給電源電圧によって給 電される。グランド端子は第２の給電源端子と直接接続される。負荷電流回路と トライアックの制御電流回路との間で電位の分離が必要な場合には光結合器又は 点弧用変成器等の変成素子が必要である。このような付加的な素子は比較的高価 なものであるだけでなく、付加的に故障の危険性も有している。

発明の利点 それに対して請求の範囲第１項に記載の本発明による制御回路は、変成素子の省 略によりコストの節約が可能となる利点を有している。その他にもプリント基板 上の導体布線の仕様も有利な形式で簡単化されるものとなる。

従属請求項に記載の手段によれば、請求の範囲第１項に記載の制御回路の有利な 構成例及び改善例が可能である。特に電位分離手段を省略することができること によって、制御電圧タップ３１に対する有利な配置構成が得られる。

さらに有利にはモータ巻線が測定抵抗として利用される。それにより抵抗の頗約 が可能となる。　゛特に有利には、アース端子と同期化端子との間の制御回路中 に補助電源が接続される。この補助電源は位相角が小さい場合の同期化電圧の保 持に用いられる。

この補助電源が、給電源電圧によって充電可能な蓄電コンデンサを有している場 合には、特に簡単な解決手段となる。なぜならこの種のコンデンサはわずかなス ペースしか必要とせず、安価に得られるからである。

制御回路は、わずかな構成素子のみで構成可能であり、かつわずかなスペースし か必要としないため、手動電動工具での使用に非常に良く適している。

本発明による別の利点は以下の説明に記載する。

図面 本発明の実施例は図面に示され、以下の明細書で詳細に説明される。

図１は公知のブロック回路図である。

図２は本発明の実施例のブロック回路図である。

実施例の説明 図１の制御回路０２００８Ｂ　（テレフンケン）は公知である。この制御回路は 交流電圧給電源に接続された電動モータＭの回転数制御のために用いられる。こ の電動モータＭの負荷回路にはトライアックが接続されている。ここでは制御回 路の入力側端子ｖＳＳに、整流された電源電圧が供給される。この場合グランド 端子ＧＮＤは給電源の第２の線路と接続されている。

この公知の回路で留意すべき点は次のことである。すなわちグランド端子ＧＮＤ と、直列に接続された測定抵抗を有するトライアックのカソードとが直接給電源 の第２の端子に接続され、入力側Ｕｓｙｎは抵抗Ｒｓｙｎを介して給電源の第１ の端子に接続されなければならないことである。

図２による回路装置では、制御回路２と、トライアックとして構成された半導体 スイッチとが図１の公知回路装置とは逆に接続されている。給電源接続端子１３ ．１４には負荷電流回路において、界磁巻線１１゜１２を備えた電動モータ１が 、測定抵抗１０並びにトライアック３を介して直列に接続される。トライアック ３はカソード側で測定抵抗ｌＯと結合点（ノード）２５において接続される。さ らに該結合点２５には制御回路２のアース端子２０が接続している。制御回路２ は電圧供給を入力側２３を介して、ダイオード１７゜１８により整流された電源 電圧によって受ける。この整流された電圧は前置抵抗１６を介して制御回路２の 入力側２３にも供給され、制御器４の入力側Ｅにも供給される。電圧はフィルタ コンデンサ１５によって平滑化される。このフィルタコンデンサ１５はグランド 端子２０に接続されている。制御回路２の同期化入力側２４は抵抗５を介してト ライアックのアノードと、給電源の接続端子１３とに接続されている。同期化入 力側２４とグランド端子２０との間には補助型ａ３０が接続されている。この補 助電源３０は１つの抵抗６と、該抵抗６に直列に接続された１つのコンデンサ８ とを有している。またこのコンデンサ８と並列に１つの抵抗７が接続されている 。制御回路２の制御入力側２２は制御器４の制御出力側と接続されている。制御 回路２の出力側２１は抵抗９を介してトライアック３の制御入力側ＳＴに接続さ れている。さらに、制御器４が測定線路４０．４１を有していることを述べてお く、この測定線路４０．４１を用いてモータ電流は測定される。モータの回転数 は破線で示された線路３３を介して検出される０例えばタコジェネレータを用い て検出されるか又は直接的に界磁コイル１２と電機子との間の接続点３１におい て線路４２を介して検出される。

以下では当該回路装置の作用を記載する。

グランド端子２０は、トライアック３が導通している限りほぼ給電源接続端子１ ３の電位にある。制御回路２の接続端子２３への給電はダイオード１７と抵抗１ ６とを介して行われる。

トライアック３の阻止フェーズ中は制御回路２の給電はダイオード１８と抵抗１ ６を介して行われる。トライアック３の阻止フェーズ中は負荷電流回路はほぼ無 電流状態なので、グランド端子２０は実質的に給電源接続端子１４の電位になる 。すなわちグランド端子２０は給電源接続端子１３及び１４の電位の間で浮動す る。

同期化入力側２４における電圧はトライアック３のアノード−カソード電位に相 応し、それによってトライアック３の電流流通角に依存する。電流流通角が大き い場合にも、すなわちトライアック３の阻止フェーズが短い場合にも交流電圧の 零点通過で制御回路の同期化には十分であることを保証するために、同期化入力 側２４に補助電源３０が並列に接続される。この補助電源３０はトライアック３ の阻止フェーズにおいて給電源によって充電される。さらにこの補助電源３０は コンデンサ８に充電されたエネルギを同期化入力側２４に供給する。抵抗６．７ を備えた補助電源３０のＲＣ回路を適切に選択することにより、有利にはトライ アック３を介する遮断電圧が、０度近傍の非常に小さな位相角の場合でも零点通 過の識別のために評価され得るものとなる。それにより当該回路は実質的に全て の励振制御範囲に亘って用いることができる。この回路装置ではグランド端子Ｇ ＮＤが従来のようにトライアック−カソードに接続されたままであるため、点弧 パルスを電位分離素子を介してトライア・ツクに供給する必要がない。

最も簡単にはタコジェネレータが制御器４として用いられる。このタコジェネレ ータは、モータにおける回転数信号を取り出し回転数に比例する電圧を供給する 。制御器４自体は周知なものなので、ここでの詳細な説明は省く、図２による実 施例では付加的に端子３３．４０．４１．４２が設けられている。これらの端子 を用いてモータにおける電圧と測定抵抗１０における電流とが検出される。この 測定信号を用いることによってモータの識別的制御が可能になる。

トライアック３の代わりにトランジスタ又はサイリスタ等の他の半導体スイッチ を用いることも可能である。

本発明の実施例で用いられる制御回路Ｕ２００８Ｂの代わりに、他の公知の制御 回路（集積回路として挙げられる制御回路か又はディスクリートに構成される制 御回路）を用いることもできる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．例えばトライアック等の半導体スイッチと、同期化抵抗と、 ユニバーサルモータの回転数制御用制御器とを有し、 前記半導体スイッチは負荷電流回路中に設けられており、該半導体スイッチの制 御入力側は制御回路に接続されており、 前記同期化抵抗は当該制御回路の同期化入力側に前置接続されている、交流電圧 給電源におけるユニバーサルモータのための制御回路において、当該制御回路（ ２）のグランド端子（２０）が内部アース点（２５）に接続されており、該内部 アース点（２５）は半導体スイッチ（３）とユニバーサルモータ（１）の少なく とも一部との間の負荷電流回路内に設けられていることを特徴とする、制御回路 。 ２．制御電圧タップ（３１）が設けられており、該タップ（３１）は電機子（Ｍ ）と界磁卷線（１１又は１２）との間に設けられている、請求の範囲第１項記載 の制御回路。 ３．前記ユニバーサルモータ（１）と半導体スイッチ（３）のカソード（Ｋ）と の間に１つの測定抵抗（１０）が接続されている、請求の範囲第１項又は２項記 載の制御回路。 ４．補助電源（３０）が設けられており、該補助電源（３０）は前記アース端子 （２０）と制御回路（２）の同期化化端子（２４）との間に接続されている、請 求の範囲第１項〜３項いずれか１項記載の制御回路。 ５．前記補助電源（３０）は蓄電コンデンサ（８）を有している、請求の範囲第 ４項記載の制御回路。 ６．前記蓄電コンデンサ（８）は給電源電圧によって充電される、請求の範囲第 ５項記載の制御回路。 ７．同期化抵抗（５）が半導体スイッチ（３）のアノードに接続されている、請 求の範囲第１項〜６項いずれか１項記載の制御器。 ８．前記制御回路（２）は、例えば手動電動工具等の電動工具中の電動モータを 制御するために用いられる、請求の範囲第１項〜７項いずれか１項記載の制御器 。 ９．給電源端子（１３，１４）の間に逆直列に接続された２つのダイオード（１ ７，１８）が設けられており、該２つのダイオード（１７，１８）の中間タツブ を介して当該制御回路（２）が給電される、請求の範囲第１項〜８項いずれか１ 項記載の制御器。