JPH0739180A - チョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 - Google Patents
チョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法Info
- Publication number
- JPH0739180A JPH0739180A JP5181645A JP18164593A JPH0739180A JP H0739180 A JPH0739180 A JP H0739180A JP 5181645 A JP5181645 A JP 5181645A JP 18164593 A JP18164593 A JP 18164593A JP H0739180 A JPH0739180 A JP H0739180A
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- Japan
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- current
- chopper
- armature
- circuit
- field
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- Pending
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気自動車等の車両用のチョッパ制御直流電動
機において、始動時に過大な電機子電流が流れることを
防止する。 【構成】チョッパ制御分巻直流電動機の界磁電流通電系
統に電流センサ１９を設け、電機子電流通電系統に設け
たチョッパ制御用スイッチング手段７の動作を、前記電
流センサによる界磁電流の検出を条件として行うことを
特徴とするチョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 【効果】チョッパ制御分巻直流電動機の始動において、
電機子電流は界磁電流が流れていることを検出して流す
ように制御するので、過大な電機子電流の発生を確実に
防止し、素子の破損を防止することができる。
機において、始動時に過大な電機子電流が流れることを
防止する。 【構成】チョッパ制御分巻直流電動機の界磁電流通電系
統に電流センサ１９を設け、電機子電流通電系統に設け
たチョッパ制御用スイッチング手段７の動作を、前記電
流センサによる界磁電流の検出を条件として行うことを
特徴とするチョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 【効果】チョッパ制御分巻直流電動機の始動において、
電機子電流は界磁電流が流れていることを検出して流す
ように制御するので、過大な電機子電流の発生を確実に
防止し、素子の破損を防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチョッパ制御分巻直流電
動機の始動制御方法に関するものである。
動機の始動制御方法に関するものである。
【０００２】例えば電気自動車におけるチョッパ制御分
巻直流電動機の始動においては、まず界磁電流通電系統
をONとした後に電機子電流通電系統をONさせるシーケン
スを経ることにより、過大な電機子電流が流れることを
防止している。
巻直流電動機の始動においては、まず界磁電流通電系統
をONとした後に電機子電流通電系統をONさせるシーケン
スを経ることにより、過大な電機子電流が流れることを
防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなシーケンス
を経るとはいっても、従来は界磁電流が実際に流れてい
るか否かの確認をせずに次の電機子電流通電系統のON動
作に移行するため、界磁電流通電系統の素子の破損等に
より界磁電流が流れていないのに電機子電流を流してし
まう場合があり、この場合には過大な電機子電流が流れ
て電機子電流通電系統の素子を破損してしまう。そこ
で、本発明はこのような課題を解決することを目的とす
るものである。
を経るとはいっても、従来は界磁電流が実際に流れてい
るか否かの確認をせずに次の電機子電流通電系統のON動
作に移行するため、界磁電流通電系統の素子の破損等に
より界磁電流が流れていないのに電機子電流を流してし
まう場合があり、この場合には過大な電機子電流が流れ
て電機子電流通電系統の素子を破損してしまう。そこ
で、本発明はこのような課題を解決することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は上述した
課題を解決するために、チョッパ制御分巻直流電動機の
界磁電流通電系統に電流センサを設け、電機子電流通電
系統に設けたチョッパ制御用スイッチング手段の動作
を、前記電流センサによる界磁電流の検出を条件として
行うことを提案する。
課題を解決するために、チョッパ制御分巻直流電動機の
界磁電流通電系統に電流センサを設け、電機子電流通電
系統に設けたチョッパ制御用スイッチング手段の動作
を、前記電流センサによる界磁電流の検出を条件として
行うことを提案する。
【０００５】
【作用】電機子電流通電系統に設けたチョッパ制御用ス
イッチング手段の動作は、界磁電流の検出を条件とする
ため、界磁電流が流れていない場合に電機子電流を流し
てしまうという動作を確実に防止することができ、従っ
て過大な電機子電流による素子の破損等を防止すること
ができる。
イッチング手段の動作は、界磁電流の検出を条件とする
ため、界磁電流が流れていない場合に電機子電流を流し
てしまうという動作を確実に防止することができ、従っ
て過大な電機子電流による素子の破損等を防止すること
ができる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例を図１について説明す
る。図１は本発明の制御方法を適用するチョッパ制御直
流電動機の駆動回路を概念的に示すものである。符号１
は分巻直流電動機の電機子である。この電機子１と直列
に昇圧回生用コイル２を接続して電機子回路３を構成し
ている。符号４は直流電源としての蓄電池であり、その
正側は自動車のキースイッチにより閉となるメインコン
タクタ５を介して電源の正側ラインに接続している。符
号６、７は各種トランジスタ等を使用したスイッチング
用素子であり、素子６はコレクタを直流電源の正側ライ
ン、エミッタを素子７のコレクタに接続すると共に素子
７のエミッタを電源の負側ラインに接続している。
る。図１は本発明の制御方法を適用するチョッパ制御直
流電動機の駆動回路を概念的に示すものである。符号１
は分巻直流電動機の電機子である。この電機子１と直列
に昇圧回生用コイル２を接続して電機子回路３を構成し
ている。符号４は直流電源としての蓄電池であり、その
正側は自動車のキースイッチにより閉となるメインコン
タクタ５を介して電源の正側ラインに接続している。符
号６、７は各種トランジスタ等を使用したスイッチング
用素子であり、素子６はコレクタを直流電源の正側ライ
ン、エミッタを素子７のコレクタに接続すると共に素子
７のエミッタを電源の負側ラインに接続している。
【０００７】上記電機子回路３は電機子１側を直流電源
の正側ラインに接続すると共にコイル２側を素子６、素
子７間に接続している。また素子６のコレクタ−エミッ
タ間にはフライホィールダイオード８、素子７のコレク
タ−エミッタ間には回生用ダイオード９を、夫々電源に
対して逆方向に接続している。そして素子６、素子７の
夫々のゲートはドライバ回路１０に接続している。この
ドライバ回路１０は電機子側制御用のチョッパ制御回路
１１から出力される夫々の駆動信号により上記素子６，
７をチョッパ制御する構成としている。このためドライ
バ回路１０は素子６，７用の独立したドライバを有して
いる。
の正側ラインに接続すると共にコイル２側を素子６、素
子７間に接続している。また素子６のコレクタ−エミッ
タ間にはフライホィールダイオード８、素子７のコレク
タ−エミッタ間には回生用ダイオード９を、夫々電源に
対して逆方向に接続している。そして素子６、素子７の
夫々のゲートはドライバ回路１０に接続している。この
ドライバ回路１０は電機子側制御用のチョッパ制御回路
１１から出力される夫々の駆動信号により上記素子６，
７をチョッパ制御する構成としている。このためドライ
バ回路１０は素子６，７用の独立したドライバを有して
いる。
【０００８】符号１２は界磁巻線であり、この界磁巻線
１２は２対のスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄ
により構成したブリッジ回路１４により界磁電流を正、
逆方向に切り替える構成としており、これらのスイッチ
ング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄは上記素子６、素子７
と同様に各種トランジスタ等を使用している。そしてこ
れらのスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄは夫々
のゲートを界磁側制御用のチョッパ制御回路（図示省
略）のドライバ回路１５に接続している。
１２は２対のスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄ
により構成したブリッジ回路１４により界磁電流を正、
逆方向に切り替える構成としており、これらのスイッチ
ング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄは上記素子６、素子７
と同様に各種トランジスタ等を使用している。そしてこ
れらのスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄは夫々
のゲートを界磁側制御用のチョッパ制御回路（図示省
略）のドライバ回路１５に接続している。
【０００９】電機子側制御用の制御回路１１には、発振
器１６、パルス幅変調器１７、制御ロジック回路１８等
から成る駆動用回路と、界磁電流通電系統に設けた電流
センサ１９と電流判定回路２０とから成る安全用回路を
構成しており、電流判定回路２０は、増幅器２１、コン
パレータ２２、アイソレータ２３とから構成している。
そして駆動用回路の出力と安全用回路の出力はANDゲー
ト２４に入力し、その出力を上記ドライバ回路１０に入
力する構成としている。また制御回路１１には、電機子
電流通電系統に設けた電流センサ２５と電流判定回路２
６とから成る安全回路を構成しており、この安全回路の
出力は上記メインコンタクタ５を開動作させる構成とし
ている。更に、この電機子側制御用の制御回路１１には
図示を省略しているが、回生制動や昇圧回生制動等にお
ける制御信号や駆動信号を発生させる回路を構成してい
る。
器１６、パルス幅変調器１７、制御ロジック回路１８等
から成る駆動用回路と、界磁電流通電系統に設けた電流
センサ１９と電流判定回路２０とから成る安全用回路を
構成しており、電流判定回路２０は、増幅器２１、コン
パレータ２２、アイソレータ２３とから構成している。
そして駆動用回路の出力と安全用回路の出力はANDゲー
ト２４に入力し、その出力を上記ドライバ回路１０に入
力する構成としている。また制御回路１１には、電機子
電流通電系統に設けた電流センサ２５と電流判定回路２
６とから成る安全回路を構成しており、この安全回路の
出力は上記メインコンタクタ５を開動作させる構成とし
ている。更に、この電機子側制御用の制御回路１１には
図示を省略しているが、回生制動や昇圧回生制動等にお
ける制御信号や駆動信号を発生させる回路を構成してい
る。
【００１０】以上の構成において、キースイッチにより
メインコンタクタ５を閉とすると、界磁側制御用のチョ
ッパ制御回路はスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13
ｄの対のうち、予め定められた対、例えば13ａ，13ｂを
動作させて界磁巻線１１に予め定められたデューティ比
の界磁電流を流す。
メインコンタクタ５を閉とすると、界磁側制御用のチョ
ッパ制御回路はスイッチング素子13ａ，13ｂ；13ｃ，13
ｄの対のうち、予め定められた対、例えば13ａ，13ｂを
動作させて界磁巻線１１に予め定められたデューティ比
の界磁電流を流す。
【００１１】これと共に安全用回路が動作し、電流セン
サ１９の電流出力は増幅器２１により増幅された後、コ
ンパレータ２２において設定値と比較され、所定以上の
電流を判定してアイソレータ２３を介してANDゲート２
４に判定出力を発する。
サ１９の電流出力は増幅器２１により増幅された後、コ
ンパレータ２２において設定値と比較され、所定以上の
電流を判定してアイソレータ２３を介してANDゲート２
４に判定出力を発する。
【００１２】以上の界磁側制御用のチョッパ制御回路の
動作から所定時間経過後、電機子側制御用のチョッパ制
御回路２０が動作し、電流判定回路２０が判定出力を発
している場合には、駆動用回路からのチョッパ制御信号
がANDゲート２４を介して出力され、ドライバ回路７に
おけるドライバを介して素子７をチョッパ制御する。そ
してチョッパ制御回路２０はアクセル信号等の制御信号
を受け、制御ロジック回路１８からの信号によりチョッ
パ制御信号のデューティ比を変更して電機子電流の増減
を行う。
動作から所定時間経過後、電機子側制御用のチョッパ制
御回路２０が動作し、電流判定回路２０が判定出力を発
している場合には、駆動用回路からのチョッパ制御信号
がANDゲート２４を介して出力され、ドライバ回路７に
おけるドライバを介して素子７をチョッパ制御する。そ
してチョッパ制御回路２０はアクセル信号等の制御信号
を受け、制御ロジック回路１８からの信号によりチョッ
パ制御信号のデューティ比を変更して電機子電流の増減
を行う。
【００１３】一方、界磁側制御用のチョッパ制御回路が
動作してから所定時間経過後において電流判定回路２０
が判定出力を発していない場合には、ANDゲート回路２
４の一方側の入力部が L"レベルに維持されるので、そ
の出力部も L"レベルに維持され、駆動用回路からのチ
ョッパ制御信号がドライバに出力されないので、素子７
はOFF状態を維持し、従って電機子電流は流れない。
動作してから所定時間経過後において電流判定回路２０
が判定出力を発していない場合には、ANDゲート回路２
４の一方側の入力部が L"レベルに維持されるので、そ
の出力部も L"レベルに維持され、駆動用回路からのチ
ョッパ制御信号がドライバに出力されないので、素子７
はOFF状態を維持し、従って電機子電流は流れない。
【００１４】このように電流判定回路２０が判定出力を
発していない場合には素子７をONとさせないので、界磁
側制御用の素子の破損等により界磁電流が流れていない
状態で電機子電流を流してしまうことがなく、従って過
大な電機子電流による素子７の破損を確実に防止するこ
とができる。
発していない場合には素子７をONとさせないので、界磁
側制御用の素子の破損等により界磁電流が流れていない
状態で電機子電流を流してしまうことがなく、従って過
大な電機子電流による素子７の破損を確実に防止するこ
とができる。
【００１５】尚、正常な始動が行われた後に、素子７の
短絡等の何らかの理由により、過大な電機子電流が流れ
た場合には、電流センサ２４と電流判定回路２０とから
成る安全回路が動作してメインコンタクタ５をOFFとす
るので、過大な電流による素子の破損の波及を防ぐこと
ができる。
短絡等の何らかの理由により、過大な電機子電流が流れ
た場合には、電流センサ２４と電流判定回路２０とから
成る安全回路が動作してメインコンタクタ５をOFFとす
るので、過大な電流による素子の破損の波及を防ぐこと
ができる。
【００１６】正常な動作においては、界磁側制御用のチ
ョッパ制御回路は、動作させるスイッチング素子の対を
選択して、図中実線と破線で示すように界磁電流の方向
を切り替えることにより電動機の回転方向の切り替えを
行うことができ、また場合によっては必要に応じてチョ
ッパ制御信号のデューティ比を変化させることにより界
磁電流の調節を行う。
ョッパ制御回路は、動作させるスイッチング素子の対を
選択して、図中実線と破線で示すように界磁電流の方向
を切り替えることにより電動機の回転方向の切り替えを
行うことができ、また場合によっては必要に応じてチョ
ッパ制御信号のデューティ比を変化させることにより界
磁電流の調節を行う。
【００１７】次に、走行中の車両の制動を行う場合に
は、界磁側制御用のチョッパ制御回路は界磁電流のデュ
ーティ比を小さくすると共に、電機子側制御用のチョッ
パ制御回路１１は素子７をOFFとする。すると電動機は
発電機として動作し、電機子１に発生する起電力によ
り、電源の負側ラインからダイオード９、素子７、昇圧
回生用コイル２、電機子１を通って電源の正側ラインに
至り、蓄電池４に流れ込む回生電流が発生する。このよ
うな回生制動の初期は界磁電流を小さく設定するので緩
やかな制動が行われ、車両が高速走行している場合や坂
を下っている場合の制動であっても大きな衝撃を与えな
い。
は、界磁側制御用のチョッパ制御回路は界磁電流のデュ
ーティ比を小さくすると共に、電機子側制御用のチョッ
パ制御回路１１は素子７をOFFとする。すると電動機は
発電機として動作し、電機子１に発生する起電力によ
り、電源の負側ラインからダイオード９、素子７、昇圧
回生用コイル２、電機子１を通って電源の正側ラインに
至り、蓄電池４に流れ込む回生電流が発生する。このよ
うな回生制動の初期は界磁電流を小さく設定するので緩
やかな制動が行われ、車両が高速走行している場合や坂
を下っている場合の制動であっても大きな衝撃を与えな
い。
【００１８】界磁電流は回生電流を監視しながら調節す
る。即ち車両の速度が次第に低下するにつれて界磁電流
のデューティ比を大きくしていって回生電流を所定の値
に維持し、最終的には界磁電流はデューティ比＝１、即
ち全導通とする。
る。即ち車両の速度が次第に低下するにつれて界磁電流
のデューティ比を大きくしていって回生電流を所定の値
に維持し、最終的には界磁電流はデューティ比＝１、即
ち全導通とする。
【００１９】以上の制動により車両の速度が低下して電
機子１に発生する電圧が低下していくと回生電流が維持
できなくなるので、この場合や、制動の所望の過程にお
いて必要に応じて強い回生制動を行いたい場合にはチョ
ッパ制御回路１１はドライバにチョッパ制御信号を送っ
て素子６をチョッパ制御する。
機子１に発生する電圧が低下していくと回生電流が維持
できなくなるので、この場合や、制動の所望の過程にお
いて必要に応じて強い回生制動を行いたい場合にはチョ
ッパ制御回路１１はドライバにチョッパ制御信号を送っ
て素子６をチョッパ制御する。
【００２０】まず素子６がOFFとなると電機子１に発生
する起電力による電流は素子６を通して昇圧回生用コイ
ル２に流れ、昇圧回生用コイル２にエネルギが蓄積され
る。次いで素子６が開となると、昇圧回生用コイル２に
は電機子１に発生する電圧と同方向の逆起電力が発生す
るので、電機子回路３の電圧は電機子１の起電力と昇圧
回生用コイル２の逆起電力が加えられた電圧に昇圧さ
れ、蓄電池１０の電圧よりも高くなるので必要な回生電
流を得ることができ、昇圧回生が行われる。
する起電力による電流は素子６を通して昇圧回生用コイ
ル２に流れ、昇圧回生用コイル２にエネルギが蓄積され
る。次いで素子６が開となると、昇圧回生用コイル２に
は電機子１に発生する電圧と同方向の逆起電力が発生す
るので、電機子回路３の電圧は電機子１の起電力と昇圧
回生用コイル２の逆起電力が加えられた電圧に昇圧さ
れ、蓄電池１０の電圧よりも高くなるので必要な回生電
流を得ることができ、昇圧回生が行われる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、チョッ
パ制御分巻直流電動機の始動において、電機子電流は界
磁電流が流れていることを検出して流すように制御する
ので、過大な電機子電流の発生を確実に防止し、素子の
破損を防止することができるという効果がある。
パ制御分巻直流電動機の始動において、電機子電流は界
磁電流が流れていることを検出して流すように制御する
ので、過大な電機子電流の発生を確実に防止し、素子の
破損を防止することができるという効果がある。
【図１】本発明を適用するチョッパ制御直流電動機の駆
動回路を概念的に示すものである。
動回路を概念的に示すものである。
１ 電機子 ２ 昇圧回生用コイル ３ 電機子回路 ４ 蓄電池 ５ メインコンタクタ ６、７ スイッチング素子 ８ フライホイールダイオード ９ 回生用ダイオード １０ ドライバ回路 １１ チョッパ制御回路 １２ 界磁巻線 13ａ，13ｂ；13ｃ，13ｄ スイッチング素子 １４ ブリッジ回路 １５ ドライバ回路 １６ 発振器 １７ パルス幅変調器 １８ 制御ロジック回路 １９、２５ 電流センサ ２０、２６ 電流判定回路 ２１ 増幅器 ２２ コンパレータ ２３ アイソレータ ２４ ANDゲート
Claims (1)
- 【請求項１】 チョッパ制御分巻直流電動機の界磁電流
通電系統に電流センサを設け、電機子電流通電系統に設
けたチョッパ制御用スイッチング手段の動作を、前記電
流センサによる界磁電流の検出を条件として行うことを
特徴とするチョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181645A JPH0739180A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | チョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181645A JPH0739180A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | チョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739180A true JPH0739180A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16104372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5181645A Pending JPH0739180A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | チョッパ制御分巻直流電動機の始動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739180A (ja) |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP5181645A patent/JPH0739180A/ja active Pending
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