JPH0729219B2 - プレス機械の駆動回路 - Google Patents

プレス機械の駆動回路

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JPH0729219B2
JPH0729219B2 JP30870191A JP30870191A JPH0729219B2 JP H0729219 B2 JPH0729219 B2 JP H0729219B2 JP 30870191 A JP30870191 A JP 30870191A JP 30870191 A JP30870191 A JP 30870191A JP H0729219 B2 JPH0729219 B2 JP H0729219B2
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JP
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semiconductor element
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裕彦 小山田
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Aida Engineering Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械のクラッチ
・ブレーキ等の負荷を交流電源を用いて駆動する駆動回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】プレス機械の負荷(例えば、クラッチ・
ブレーキ用エア供給弁のソレノイド)を駆動する場合、
その安全性の観点からはロータリーカムスイッチや継電
器でその電源をON−OFFするのが望ましい。しか
し、400〜1000SPMの如く高速なプレス機械で
は、その追従性の問題から半導体素子でON−OFF制
御せざるを得ない。
【0003】そこで、図2に示す如く、例えばトライア
ック(商品名)などの双方向制御整流用半導体素子2
を、交流電源1に対し負荷4と直列となるように電路3
に接続し、この半導体素子2を制御ユニット25からの
制御信号TpでON−OFF制御する駆動回路を設けて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
素子2が対称故障性つまり導通側に壊れまたは遮断側に
壊れる性質を有することから、安全性,信頼性は低い。
導通側に壊れると負荷4に電流が流れ続け制御不能とな
り、危険性を伴う。一方、遮断側に壊れると負荷4は保
護されるが、他の補機,付帯装置は運転状態となったま
まであるから、プレス機械全体として見ればアンフェイ
ルセイフでこれまた危険性が伴う。さらに、半導体素子
2が正常動作していても、負荷4が短絡すると、過電流
Iが流れ半導体素子2が焼損してしまう。
【0005】本発明の目的は、半導体素子が導通側およ
び遮断側のいずれに壊れてもその異常を検出できかつ負
荷等が短絡しても半導体素子を過電流から保護すること
ができるプレス機械の駆動回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプレス機械
の駆動回路は、プレス機械の負荷を双方向半導体素子を
通して印加した交流電源で駆動するように形成されたプ
レス機械の駆動回路において、前記双方向半導体素子と
直列接続されかつ前記負荷に異常過大電流が流れた場合
にその電流を減少させるとともに異常過大電流がなくな
れば自動的にもとの状態に復帰する機能を有する過電流
保護用素子と、前記双方向半導体素子と並列接続されか
つ前記負荷に電流が流れなくなった場合に前記交流電源
の周波数と等しい周波数のパルス信号を出力する一対の
ホトカプラとからなる異常検出手段を設けたことを特徴
とする。
【0007】
【作用】上記構成による本発明では、ON−OFF制御
用の双方向半導体素子が遮断側に壊れると、この半導体
素子と並列接続された一対のホトカプラが働きパルス信
号を出力する。よって、このパルス信号を監視すれば、
半導体素子の異常を検出できるから、プレス機械全体の
フェイルセイフが図れる。
【0008】一方、負荷が短絡して異常過電流が流れる
と、過電流保護用素子が働きその電流を減少させる。し
たがって、半導体素子の保護が図れる。しかも、過電流
保護用素子がこれと直列接続された半導体素子へ流れる
電流を減少させると、今度はホトカプラに電流が流れる
ので、この場合にもパルス信号を出力できるつまり異常
を検出できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本プレス機械の駆動回路は、図1に示す如く、基
本構成(1,2,3,4)が従来例(図2)と同じとさ
れ、かつ過電流保護用素子30と一対のホトカプラ10
A,10Bとからなる異常検出手段が設けられている。
【0010】なお、負荷4は特に限定されないが、この
実施例では、クラッチ・ブレーキ用エア供給弁のソレノ
イドとされている。
【0011】まず、過電流保護用素子30は、電路3に
双方向半導体素子2(この実施例ではトライアック)と
直列となるように接続されている。この素子30は、負
荷4に異常過大電流Iabが流れた場合にその電流Ia
bを減少させる、とともに異常過大電流Iabがなくな
れば自動的にもとの状態に復帰する機能を有する。つま
り、電気的抵抗が変化した場合と同様に働く。この実施
例では、ポジスタ〔(株)村田製作所製のPTH63
形〕から形成されている。
【0012】すなわち、25℃における抵抗値(Ω)が
3.3±20%,最大電圧125V,最大電流2.0
A,不動作電流440mA,動作開始電流1000mA
である。
【0013】ここに、負荷4に異常電流(Iab)が流
れる状態としては、半導体素子2(詳しくは、各方向の
素子要素)の導通側故障,半導体素子2に異常過大電流
Iabが流れる状態としては負荷4の短絡である。ま
た、電路(3C,3C)が断線により負荷4をバイパス
するように短絡した場合も含まれる。
【0014】次に、ホトカプラ10A(10B)は、こ
れと直列接続された抵抗Ra(Rb)とともにパルス信
号発生器を形成する。半導体素子2の双方向性から一対
10A,10Bが設けられ、各パルス信号発生器10
A,Ra、10B,Rbは電路3の分岐点3P1,3P
2間に各バイパス電路3A,3Bで半導体素子2と並列
接続されている。
【0015】したがって、半導体素子2が正常であれ
ば、いずれのホトカプラ10A,10Bからもパルス信
号Sa,Sbは出力されない。しかし、半導体素子2が
一方向(他方向)に電流遮断側に壊れるとホトカプラ1
0A(10B)から異常検出信号としてのパルス信号S
a(Sb)が出力される。双方向電流遮断側に壊れる
と、両ホトカプラ10A,10Bからパルス信号Sa,
Sbが出力される。
【0016】なお、各パルス信号Sa,Sbは、交流電
源1の周波数と等しい周波数であるが、相互に180度
の位置ずれを持つ。
【0017】また、この実施例では、両パルス信号S
a,Sbを入力として、駆動回路(1,2,3,4)の
故障を検出し、故障あるときに故障検出信号EDを出力
する故障検出回路15が設けられている。この故障検出
信号EDは、他の補機,付帯装置のインターロック信号
として利用され、プレス機械全体のフェイルセイフを確
立する。
【0018】次に、この実施例の作用を説明する。制御
ユニット25からの制御信号Tpによって、双方向半導
体素子2はON−OFF制御され、負荷4を駆動する。
【0019】この正常時の電流はIであり、過電流保護
用素子30の抵抗相当値は小さい。また、バイパス電路
3A,3Bへの電流は抵抗Ra,Rbによって制限され
ているので、いずれのホトカプラ10A,10Bからも
パルス信号Sa,Sbは出力されない。故障検出回路1
5は、正常と判断する。
【0020】ここに、半導体素子2が一方向(他方向)
に電流遮断側に壊れたとすると、ホトカプラ10A(1
0B)からパルス信号Sa(Sb)が出力される。した
がって、故障検出回路15が故障と判断し故障検出信号
EDを出力する。これにより、プレス機械全体のフェイ
ルセイフが保障される。双方向に壊れると、両パルス信
号Sa,Sbが出力されるから、同様に故障検出でき
る。
【0021】一方、半導体素子2が導通側に壊れたとす
るとホトカプラ10A(10B)に電流Iが流れなくな
る。したがって、パルス信号Sa(Sb)が出力されな
くなり制御信号Tpとの突き合せにより故障を検出でき
る。
【0022】また、負荷4が短絡すると、半導体素子2
に異常過大電流Iabが流れる。すると、過電流保護用
素子30の見掛抵抗値が増大し、異常過大電流Iabを
減少させる。したがって、ホトカプラ10A(10B)
から、パルス信号Sa(Sb)が出力される。よって、
半導体素子2を保護しつつ負荷4の短絡の故障を検出で
きる。
【0023】すなわち、負荷4が短絡しあるいは電路
(3C,3C)が負荷4をバイパスするように短絡した
場合にも、過電流保護用素子30が電流を減少させるの
で、半導体素子2を保護できかつ故障検出できるわけで
ある。負荷4の過負荷運転の場合も同様である。
【0024】過負荷運転でなくなると、過電流保護用素
子30は復帰するので、ヒューズ等の場合に比較して手
間がかからない。
【0025】しかして、この実施例によれば、半導体素
子2に直列接続された電流抑制自動復帰型の過電流保護
用素子30と、半導体素子2に並列接続された一対のホ
トカプラ10A,10Bとからなる異常検出手段を設け
た構成であるから、半導体素子2の導通側および遮断側
の双方異常を検出できる。一方、負荷4の短絡により異
常過大電流Iabとなっても半導体素子2を焼損させる
ことなく保護でき、かつその故障も検出できる。
【0026】また、一対のホトカプラ10A,10Bを
設けているので、双方向半導体素子2を形成するいずれ
か一方の素子要素が故障しても、その異常を検出でき
る。
【0027】また、過電流保護用素子30は、過大電流
Iabに対して電流抑制するがその消滅時には元に自動
復帰するので、過負荷運転解除に際し溶断ヒューズの交
替等の手間がかからない。
【0028】さらに、両パルス信号Sa,Sbを入力と
して故障検出信号EDを出力する故障検出回路15が設
けられているので、半導体素子2,交流電源1,電路
(3C,3C)負荷4のいずれに異常が発生したとして
も、プレス機械全体をフェイルセイフとすることができ
る。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素子に直列接続
された電流抑制自動復帰型の過電流保護用素子と半導体
素子に並列接続された一対のホトカプラとからなる異常
検出手段を設けた構成であるから、異常過大電流に対し
て半導体素子を保護できる、とともに半導体素子,負
荷,電路のいずれに異常が発生しても迅速に異常検出で
きる。よって、プレス機械全体のフェイルセイフを確約
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 交流電源 2 双方向半導体素子 3,3A,3B,3C 電路 4 負荷 10A,10B ホトカプラ Ra,Rb 抵抗 15 故障検出回路 25 制御ユニット 30 過電流保護用素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレス機械の負荷を双方向半導体素子を
    通して印加した交流電源で駆動するように形成されたプ
    レス機械の駆動回路において、 前記双方向半導体素子と直列接続されかつ前記負荷に異
    常過大電流が流れた場合にその電流を減少させるととも
    に異常過大電流がなくなれば自動的にもとの状態に復帰
    する機能を有する過電流保護用素子と、前記双方向半導
    体素子と並列接続されかつ前記負荷に電流が流れなくな
    った場合に前記交流電源の周波数と等しい周波数のパル
    ス信号を出力する一対のホトカプラとからなる異常検出
    手段を設けたことを特徴とするプレス機械の駆動回路。
JP30870191A 1991-11-25 1991-11-25 プレス機械の駆動回路 Expired - Lifetime JPH0729219B2 (ja)

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JPH05138400A JPH05138400A (ja) 1993-06-01
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