JPH0740799B2 - 交流モータの回転数およびトルク調整装置 - Google Patents
交流モータの回転数およびトルク調整装置Info
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- JPH0740799B2 JPH0740799B2 JP60130087A JP13008785A JPH0740799B2 JP H0740799 B2 JPH0740799 B2 JP H0740799B2 JP 60130087 A JP60130087 A JP 60130087A JP 13008785 A JP13008785 A JP 13008785A JP H0740799 B2 JPH0740799 B2 JP H0740799B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の交流
モータの回転数およびトルク調整装置から出発してい
る。
モータの回転数およびトルク調整装置から出発してい
る。
従来技術 ユニバーサルモータの電子調整において回転数または電
流から導出されるトルクから常時、点火回路および電力
半導体を介してモータ電圧ないしモータ電流を制御する
内部電気調整量が取出される。この内部量が回転数ない
しトルクにどのように依存するか、上記量をどのように
処理しかつ回路によつて調整するかの形式および方法が
動作領域におけるモータの特性ないしその特性曲線の特
色を決める。ところでドイツ連邦共和国特許公告第2312
127号公報から例えば、調整量がブリツジ回路から取出
される電気回転数調整装置が公知である。ブリツジの一
方にアームにモータの電機子巻線および電流測定抵抗が
設けられており、一方ブリツジの他のアームに２つの比
較抵抗が設けられている。その際ブリツジは、所定の、
モータの中心（若しくは平均的）トルクにおいて平衡状
態をとるように構成されている。モータの負荷または負
荷軽減においてブリツジ回路は不平衡になる。その際ブ
リツジの回路の設計仕様に基いて所定の特性曲線が生じ
る。
流から導出されるトルクから常時、点火回路および電力
半導体を介してモータ電圧ないしモータ電流を制御する
内部電気調整量が取出される。この内部量が回転数ない
しトルクにどのように依存するか、上記量をどのように
処理しかつ回路によつて調整するかの形式および方法が
動作領域におけるモータの特性ないしその特性曲線の特
色を決める。ところでドイツ連邦共和国特許公告第2312
127号公報から例えば、調整量がブリツジ回路から取出
される電気回転数調整装置が公知である。ブリツジの一
方にアームにモータの電機子巻線および電流測定抵抗が
設けられており、一方ブリツジの他のアームに２つの比
較抵抗が設けられている。その際ブリツジは、所定の、
モータの中心（若しくは平均的）トルクにおいて平衡状
態をとるように構成されている。モータの負荷または負
荷軽減においてブリツジ回路は不平衡になる。その際ブ
リツジの回路の設計仕様に基いて所定の特性曲線が生じ
る。
発明が解決しようとする問題点 しかし上記回路によつて、特性曲線を個別に変更するこ
とができない。
とができない。
問題点を解決するための手段および発明の効果 これに対して特許請求の範囲第１項の要旨に記載の構成
によれば、個別特性曲線部分が個別に移動調整可能であ
るという利点を有する。したがつて例えばモータ回転数
および最大トルクが相互に無関係に調整設定可能であ
る。
によれば、個別特性曲線部分が個別に移動調整可能であ
るという利点を有する。したがつて例えばモータ回転数
および最大トルクが相互に無関係に調整設定可能であ
る。
特許請求の範囲の実施態様項に記載の構成によつて特許
請求の範囲第１項に記載の本発明の有利な実施例が可能
である。素子ないし抵抗を可調節抵抗として構成すると
特別有利である。これにより回転数ないし最大トルクの
外部調整設定も可能にすることができる。その際例えば
穿孔機械の操作者は回転数および最大トルクを個別に調
整設定することができる。極性の依存性の構成は最も簡
単な場合、ブリツジアームに逆並列に配置されているダ
イオードによつて実現される。ブリツジタツプと制御素
子との間に有利にはコンパレータまたは別の手段、例え
ば逆対数形増幅器が挿入接続されている。これにより、
調整に対して重要な振幅ピークのみが評価のために有利
に使用することができるようになる。これにより装置は
特別に障害の影響を受けにくくなる。コンパレータの出
力側においてアナログな後処理にもデジタル後処裂理に
も申し分なく適しているパルス幅変調された信号が現わ
れることも別の利点と認められる。さらに、コンパレー
タまたは増幅器の回路点を変化可能に実現すると有利で
ある。これにより一方において後置接続された制御素子
に対する申し分のない整合が可能になり、他方において
これによりマイクロプロセツサを用いた後処理が容易に
なる。さらにまた、閾値を変えることによつて種々異な
つたモータをこの回路装置によつて申し分なく駆動する
ことができるようになる。
請求の範囲第１項に記載の本発明の有利な実施例が可能
である。素子ないし抵抗を可調節抵抗として構成すると
特別有利である。これにより回転数ないし最大トルクの
外部調整設定も可能にすることができる。その際例えば
穿孔機械の操作者は回転数および最大トルクを個別に調
整設定することができる。極性の依存性の構成は最も簡
単な場合、ブリツジアームに逆並列に配置されているダ
イオードによつて実現される。ブリツジタツプと制御素
子との間に有利にはコンパレータまたは別の手段、例え
ば逆対数形増幅器が挿入接続されている。これにより、
調整に対して重要な振幅ピークのみが評価のために有利
に使用することができるようになる。これにより装置は
特別に障害の影響を受けにくくなる。コンパレータの出
力側においてアナログな後処理にもデジタル後処裂理に
も申し分なく適しているパルス幅変調された信号が現わ
れることも別の利点と認められる。さらに、コンパレー
タまたは増幅器の回路点を変化可能に実現すると有利で
ある。これにより一方において後置接続された制御素子
に対する申し分のない整合が可能になり、他方において
これによりマイクロプロセツサを用いた後処理が容易に
なる。さらにまた、閾値を変えることによつて種々異な
つたモータをこの回路装置によつて申し分なく駆動する
ことができるようになる。
本発明の実施例において、極性に依存して切換られる抵
抗をブリツジアームに直接挿入接続するのでなく、部分
ブリツジ電流の分岐に設けると有利である。これによ
り、作動確実性を高めるために抵抗が関連付けられてい
る所定のアース点を固定することができる。これにより
実質的にスイツチ素子を用いた制御も容易になり、その
結果回転数およびトルク値のシフトはポテンシヨメータ
ばかりでなく、スイツチ素子を介しても可能になるの
で、例えば工具に固定されたドリルに依存して電気制御
および遠隔制御が可能である。スイツチ素子に対する動
作電圧を高めるために、部分ブリツジ電流を補助抵抗を
介して取り出すことは効果的である。これにより例えば
トランジスタを導通制御するのに十分に高い電圧がブリ
ツジの平衡状態においても取出される。
抗をブリツジアームに直接挿入接続するのでなく、部分
ブリツジ電流の分岐に設けると有利である。これによ
り、作動確実性を高めるために抵抗が関連付けられてい
る所定のアース点を固定することができる。これにより
実質的にスイツチ素子を用いた制御も容易になり、その
結果回転数およびトルク値のシフトはポテンシヨメータ
ばかりでなく、スイツチ素子を介しても可能になるの
で、例えば工具に固定されたドリルに依存して電気制御
および遠隔制御が可能である。スイツチ素子に対する動
作電圧を高めるために、部分ブリツジ電流を補助抵抗を
介して取り出すことは効果的である。これにより例えば
トランジスタを導通制御するのに十分に高い電圧がブリ
ツジの平衡状態においても取出される。
別の実施例において、極性に依存して切換られる抵抗を
それぞれポテンシヨメータの部分タツプによつて形成す
ると有利である。この構成によつて、組合わされた回転
数およびトルク調整が可能である。これによつて、回転
数が低下した場合最大トルクを多かれ少なかれ著しく低
減するかまたは相応の回路定数において一定に維持する
ことができる。この回路定数は、ポテンシヨメータの部
分タツプに並行に接続される抵抗によつて実現すること
ができる。ポテンシヨメータの抵抗ないし部分タツプに
少なくとも部分的にコンデンサを並列に接続することも
特別有利である。これにより、モータ始動は必要に応じ
て遅延されるか或いは加速され、その結果工具の緩慢な
始動もしくは非常に迅速な始動を実現することができ
る。
それぞれポテンシヨメータの部分タツプによつて形成す
ると有利である。この構成によつて、組合わされた回転
数およびトルク調整が可能である。これによつて、回転
数が低下した場合最大トルクを多かれ少なかれ著しく低
減するかまたは相応の回路定数において一定に維持する
ことができる。この回路定数は、ポテンシヨメータの部
分タツプに並行に接続される抵抗によつて実現すること
ができる。ポテンシヨメータの抵抗ないし部分タツプに
少なくとも部分的にコンデンサを並列に接続することも
特別有利である。これにより、モータ始動は必要に応じ
て遅延されるか或いは加速され、その結果工具の緩慢な
始動もしくは非常に迅速な始動を実現することができ
る。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
第１図には、線22を介して交流電圧源１に接続されてい
る、電気モータの界磁巻線２が図示されている。界磁巻
線２に交流モータの電機子巻線３が続いている。この電
機子巻線はさらにブリツジ点20に接続されている。ブリ
ツジ点20から、電流測定抵抗として用いられる別の抵抗
９が調整器の内部アースに導かれている。この線は制御
素子26、例えばサイリスタまたはトライアツクを介して
電圧源１の別の接続端子にも接続されている。
る、電気モータの界磁巻線２が図示されている。界磁巻
線２に交流モータの電機子巻線３が続いている。この電
機子巻線はさらにブリツジ点20に接続されている。ブリ
ツジ点20から、電流測定抵抗として用いられる別の抵抗
９が調整器の内部アースに導かれている。この線は制御
素子26、例えばサイリスタまたはトライアツクを介して
電圧源１の別の接続端子にも接続されている。
界磁巻線２と電機子巻線３との間に、可調節抵抗14に直
列接続されているダイオード18が接続されている。この
ダイオード18に逆並列に界磁巻線２と電機子巻線３との
間に、抵抗13と直列接続されているダイオード19も接続
されている。抵抗13および14はブリツジ点21に導かれて
いる。このブリツジ点21から出発して抵抗12がアースに
接続されている。コンパレータ16は正の入力側がブリツ
ジ点20に接続されており、負の入力側が抵抗23を介して
ブリツジ点21に接続されている。さらに電圧源17が設け
られている。この出力側は可調節抵抗15を介してコンパ
レータ16の負の入力側に接続されている。抵抗15の調節
によつてコンパレータの閾値が可変である。コンパレー
タ16の出力側は、線24を介して制御素子26に対する制御
回路25に接続されている。
列接続されているダイオード18が接続されている。この
ダイオード18に逆並列に界磁巻線２と電機子巻線３との
間に、抵抗13と直列接続されているダイオード19も接続
されている。抵抗13および14はブリツジ点21に導かれて
いる。このブリツジ点21から出発して抵抗12がアースに
接続されている。コンパレータ16は正の入力側がブリツ
ジ点20に接続されており、負の入力側が抵抗23を介して
ブリツジ点21に接続されている。さらに電圧源17が設け
られている。この出力側は可調節抵抗15を介してコンパ
レータ16の負の入力側に接続されている。抵抗15の調節
によつてコンパレータの閾値が可変である。コンパレー
タ16の出力側は、線24を介して制御素子26に対する制御
回路25に接続されている。
この回路装置の動作を第２図および第３図に基いて詳し
く説明する。その際、調整増幅器が、比例増幅または伝
達特性を有しないで、純然たる切換作動において動作す
るコンパレータ16から成つていることも重要である。コ
ンパレータ16によつて回路点20と21との間のブリツジ電
圧はパルス幅変調された電圧に変換される。電動工具の
モータにおいて見られるような典型的な電圧経過が第２
図ａ）に示されている。この場合点20と線22との間の電
圧が図示されている。第２図ａに図示の電流角度は例え
ば120゜である。その際制御素子26の導通相の間ブリツ
ジ点20および21を介して、第２図ｂ）に図示されている
電圧が形成される。ところで調整に対しては、振幅ピー
クのみが重要である。モータの負荷ないし負荷軽減の際
一義的にブリツジ電圧の高い部分のみが変化する。低い
電圧部分は調整のために十分に使用できない。この低電
圧部分を抑圧するために、コンパレータは第２図ｂ）に
おいて一点鎖線で示す典型的な切換閾値を有する。した
がつて第２図ｃ）に図示の出力パルスU24は、この切換
閾値を上回る、第２図ｂの電圧部分のみに対して発生さ
れる。振幅の高さがブリツジ電圧の上昇または下降によ
つて変化すると、このことはU24の相応のパルスに幅変
換される。このことは第２図Ｃ）に図示されている。
く説明する。その際、調整増幅器が、比例増幅または伝
達特性を有しないで、純然たる切換作動において動作す
るコンパレータ16から成つていることも重要である。コ
ンパレータ16によつて回路点20と21との間のブリツジ電
圧はパルス幅変調された電圧に変換される。電動工具の
モータにおいて見られるような典型的な電圧経過が第２
図ａ）に示されている。この場合点20と線22との間の電
圧が図示されている。第２図ａに図示の電流角度は例え
ば120゜である。その際制御素子26の導通相の間ブリツ
ジ点20および21を介して、第２図ｂ）に図示されている
電圧が形成される。ところで調整に対しては、振幅ピー
クのみが重要である。モータの負荷ないし負荷軽減の際
一義的にブリツジ電圧の高い部分のみが変化する。低い
電圧部分は調整のために十分に使用できない。この低電
圧部分を抑圧するために、コンパレータは第２図ｂ）に
おいて一点鎖線で示す典型的な切換閾値を有する。した
がつて第２図ｃ）に図示の出力パルスU24は、この切換
閾値を上回る、第２図ｂの電圧部分のみに対して発生さ
れる。振幅の高さがブリツジ電圧の上昇または下降によ
つて変化すると、このことはU24の相応のパルスに幅変
換される。このことは第２図Ｃ）に図示されている。
調整器の変換された制御量としてのパルス幅は、第２図
ｂのブリツジ電圧の飽和歪および転流（電流切換時）の
乱れに対して、ブリツジ電圧の比例増幅において生じる
場合よりも極めて影響を受けにくい。さらにモータの温
度変化も大して作用をしない。個々の作動状態に整合す
るために、コンパレータの切換閾値は可変でありかつ電
圧源17から可調節抵抗15および直列抵抗23およびブリツ
ジ抵抗12を介してアースに流れる電流によつて発生され
る。その際抵抗23および12における電圧降下は、切換閾
値に等しい。可変の切換閾値によつてコンパレータ16は
ダイオード18および19、抵抗9,12,13,14および電機子巻
線３を有するブリツジ回路に最適に整合することができ
る。例えば集積回路として市販されている敏感な、ヒス
テリシスのないコンパレータが使用されるのであれば、
負荷電流が流れる測定抵抗９は非常に小さくすることが
できる。それから測定抵抗９を特別冷却する必要なしに
比較的高い電力のユニバーサルモータを調整することも
できる。
ｂのブリツジ電圧の飽和歪および転流（電流切換時）の
乱れに対して、ブリツジ電圧の比例増幅において生じる
場合よりも極めて影響を受けにくい。さらにモータの温
度変化も大して作用をしない。個々の作動状態に整合す
るために、コンパレータの切換閾値は可変でありかつ電
圧源17から可調節抵抗15および直列抵抗23およびブリツ
ジ抵抗12を介してアースに流れる電流によつて発生され
る。その際抵抗23および12における電圧降下は、切換閾
値に等しい。可変の切換閾値によつてコンパレータ16は
ダイオード18および19、抵抗9,12,13,14および電機子巻
線３を有するブリツジ回路に最適に整合することができ
る。例えば集積回路として市販されている敏感な、ヒス
テリシスのないコンパレータが使用されるのであれば、
負荷電流が流れる測定抵抗９は非常に小さくすることが
できる。それから測定抵抗９を特別冷却する必要なしに
比較的高い電力のユニバーサルモータを調整することも
できる。
線24に生じるパルス幅変調された電圧はユニバーサルに
使用可能である。それは変換器として構成することがで
きる制御回路25において容易にアナログにて、例えば平
均値を形成する回路網によつて引続き処理することがで
きるし、またはデジタルにて、例えばゲート回路および
後置されている計数器によつて引続き処理することをで
きる。このために使用可能な回路は一般に公知できる。
使用可能である。それは変換器として構成することがで
きる制御回路25において容易にアナログにて、例えば平
均値を形成する回路網によつて引続き処理することがで
きるし、またはデジタルにて、例えばゲート回路および
後置されている計数器によつて引続き処理することをで
きる。このために使用可能な回路は一般に公知できる。
次に回路装置の調整作用について第３図に基いて詳しく
説明する。ブリツジ要素は、回路点20および21に生じる
ブリツジ電圧が負荷点Ｃにおいて最小値を有するように
平衡をとられている。ブリツジ電圧は、負荷が点Ｃから
右または左へずれるや否や、一段と大きくなる。コンパ
レータの切換閾値は、点Ｃにおけるブリツジ残留（遮
断）電圧がそれを越えることがないように選択される。
ブリツジ電圧が点Ｃからのずれに基いて上昇すると、ず
れの方向に応じて無負荷領域A2−Ｂかまたは過負荷領域
Ｄ−E2が生じる。無負荷領域は第２図ｂ）の半波ａによ
つて発生され、過負荷領域は半波Ｂによつて発生され
る。ブリツジ電圧Ｕ20/21は、無負荷から過負荷領域へ
の負荷変化において位相変化によつて特徴付けられ、す
なわち無負荷半波ａから点Ｃを通過する際に負荷半波ｂ
になる。その際電源電圧および電機子電圧から見て、固
定の対応関係が成立つ。正の電源半波は常に正の無負荷
半波ａが所属しかつ負の電源半波には常に正の過負荷波
ｂが所属する。しかしブリツジ電圧はコンパレータによ
つて一方の半波の側のみが、実施例では正の半波におい
てのみ間合わされる。
説明する。ブリツジ要素は、回路点20および21に生じる
ブリツジ電圧が負荷点Ｃにおいて最小値を有するように
平衡をとられている。ブリツジ電圧は、負荷が点Ｃから
右または左へずれるや否や、一段と大きくなる。コンパ
レータの切換閾値は、点Ｃにおけるブリツジ残留（遮
断）電圧がそれを越えることがないように選択される。
ブリツジ電圧が点Ｃからのずれに基いて上昇すると、ず
れの方向に応じて無負荷領域A2−Ｂかまたは過負荷領域
Ｄ−E2が生じる。無負荷領域は第２図ｂ）の半波ａによ
つて発生され、過負荷領域は半波Ｂによつて発生され
る。ブリツジ電圧Ｕ20/21は、無負荷から過負荷領域へ
の負荷変化において位相変化によつて特徴付けられ、す
なわち無負荷半波ａから点Ｃを通過する際に負荷半波ｂ
になる。その際電源電圧および電機子電圧から見て、固
定の対応関係が成立つ。正の電源半波は常に正の無負荷
半波ａが所属しかつ負の電源半波には常に正の過負荷波
ｂが所属する。しかしブリツジ電圧はコンパレータによ
つて一方の半波の側のみが、実施例では正の半波におい
てのみ間合わされる。
この事実関係に基いて無負荷領域および過負荷領域は回
路技術的に容易に分離される。そこでこの目的のため
に、抵抗ブリツジ分岐が、それぞれ正ないし負の電流回
路を導く部分抵抗13および14に分割されている。第１図
の実施例においてこのことは逆並列接続されたダイオー
ド18および19によつて達せられる。抵抗13によつて第２
図ｂ）の半波ａが、また抵抗14によつて半波ｂが別個に
調整される。
路技術的に容易に分離される。そこでこの目的のため
に、抵抗ブリツジ分岐が、それぞれ正ないし負の電流回
路を導く部分抵抗13および14に分割されている。第１図
の実施例においてこのことは逆並列接続されたダイオー
ド18および19によつて達せられる。抵抗13によつて第２
図ｂ）の半波ａが、また抵抗14によつて半波ｂが別個に
調整される。
モータ特性曲線に関する結果は第３図に一点鎖線にて図
示されている。無負荷領域A2−Ｂおよび過負荷領域Ｂ−
E2はここでは可変であり、殊に点A2における無負荷回転
数および点Ｄにおける最大トルクは相互に独立に設定さ
れる。
示されている。無負荷領域A2−Ｂおよび過負荷領域Ｂ−
E2はここでは可変であり、殊に点A2における無負荷回転
数および点Ｄにおける最大トルクは相互に独立に設定さ
れる。
特性曲線に関する同じ結果は第４図の回路によつても得
られる。ここでも線22を介して電圧源１に接続されてい
る界磁巻線２が設けられている。界磁巻線に電機子巻線
３が続いている。この巻線はブリツジ点20に接続されて
いる。ブリツジ点20から電流測定抵抗９が調整器の内部
アースに導かれている。ここでもアース線に制御素子26
が接続されている。この素子は電圧源１にも接続されて
いる。電機子巻線３および抵抗９を有するブリツジアー
ムに並列に、抵抗36および抵抗35が直列に接続されてお
りかつブリツジ点21に導かれている。ブリツジ点21から
共通のアース線に抵抗12が導かれている。抵抗36と35と
の間において可調節抵抗32および34に向かつて線が出て
いる。これら抵抗にはそれぞれ直列にダイオード31およ
び33が接続されており、その際ダイオード31および33は
逆並列に接続されている。ダイオード31および33はそれ
ぞれ、トランジスタ29および30のコレクタに接続されて
いる。トランジスタ29および30のエミッタは共通のアー
ス線に所属している。トランジスタ29のベースに、トル
クの制御用パルスが供給可能であり、トランジスタ30の
ベースには回転数の制御用パルスが供給可能である。
られる。ここでも線22を介して電圧源１に接続されてい
る界磁巻線２が設けられている。界磁巻線に電機子巻線
３が続いている。この巻線はブリツジ点20に接続されて
いる。ブリツジ点20から電流測定抵抗９が調整器の内部
アースに導かれている。ここでもアース線に制御素子26
が接続されている。この素子は電圧源１にも接続されて
いる。電機子巻線３および抵抗９を有するブリツジアー
ムに並列に、抵抗36および抵抗35が直列に接続されてお
りかつブリツジ点21に導かれている。ブリツジ点21から
共通のアース線に抵抗12が導かれている。抵抗36と35と
の間において可調節抵抗32および34に向かつて線が出て
いる。これら抵抗にはそれぞれ直列にダイオード31およ
び33が接続されており、その際ダイオード31および33は
逆並列に接続されている。ダイオード31および33はそれ
ぞれ、トランジスタ29および30のコレクタに接続されて
いる。トランジスタ29および30のエミッタは共通のアー
ス線に所属している。トランジスタ29のベースに、トル
クの制御用パルスが供給可能であり、トランジスタ30の
ベースには回転数の制御用パルスが供給可能である。
ブリツジ点20および21に、コンパレータ27が接続されて
いる。このコンパレータの切換閾値は可調節抵抗28によ
つて設定可能である。コンパレータ27の出力側は線24を
介して、制御素子26の制御のために用いられる制御回路
25に接続されている。
いる。このコンパレータの切換閾値は可調節抵抗28によ
つて設定可能である。コンパレータ27の出力側は線24を
介して、制御素子26の制御のために用いられる制御回路
25に接続されている。
この実施例において正および負の電流路への分割は部分
ブリツジ電流をその都度別個にアースへ導出することに
よつて行なわれる。したがつて直流的な分離素子は必要
がない。その際第３図に図示の特性曲線の変化は、トラ
ンジスタ29および30のベースに供給される電気制御信号
によつて行なうことができる。これにより調整装置の遠
隔制御は容易に可能である。正の半波ａは抵抗34および
トランジスタ30を介して制御され、一方負の半波ｂは抵
抗32およびトランジスタ29を介して調節可能である。
ブリツジ電流をその都度別個にアースへ導出することに
よつて行なわれる。したがつて直流的な分離素子は必要
がない。その際第３図に図示の特性曲線の変化は、トラ
ンジスタ29および30のベースに供給される電気制御信号
によつて行なうことができる。これにより調整装置の遠
隔制御は容易に可能である。正の半波ａは抵抗34および
トランジスタ30を介して制御され、一方負の半波ｂは抵
抗32およびトランジスタ29を介して調節可能である。
電流路の分割はトランジスタ29および30によつて行なわ
れる。ダイオード31および33はトランジスタによつて制
御されない方の半波のコントロールのきかない流出をコ
レクタ−ベース間を介して妨げるという役割を有する。
抵抗35は基本的に不要であるが、それは補助機能を有す
る。理論的に半波流の流出はブリツジ点21から直接アー
スへ行なわれることになる。しかし申し分なく設計され
たブリツジでは、回路点21における電圧は、トランジス
タおよびダイオードの閾値電圧には達しない程度に低
い。すなわち電流が流れることはない。抵抗35における
電圧降下はタツプの電位を高め、その結果容易に切換を
行なうようにすることができる。
れる。ダイオード31および33はトランジスタによつて制
御されない方の半波のコントロールのきかない流出をコ
レクタ−ベース間を介して妨げるという役割を有する。
抵抗35は基本的に不要であるが、それは補助機能を有す
る。理論的に半波流の流出はブリツジ点21から直接アー
スへ行なわれることになる。しかし申し分なく設計され
たブリツジでは、回路点21における電圧は、トランジス
タおよびダイオードの閾値電圧には達しない程度に低
い。すなわち電流が流れることはない。抵抗35における
電圧降下はタツプの電位を高め、その結果容易に切換を
行なうようにすることができる。
トランジスタ29および30のエミッタは、アースに接続す
る必要はない。基本的に半波流流はそれぞれ任意の回路
点に供給することができる。エミツタは、次の場合殊
に、界磁巻線２および電機子巻線３の間に位置する回路
点37にも接続することができる。すなわちトランジスタ
29および30の制御のために電位の理由から上記のことが
必要である場合である。第４図の実施例においてコンパ
レータの切換閾値は、コンパレータの相応の接続端子に
直接接続されている抵抗28を用いて設定可能である。こ
の種のコンパレータは例えばジーメンス社（Firma Siem
ens）の型名TBA221として市販されている。
る必要はない。基本的に半波流流はそれぞれ任意の回路
点に供給することができる。エミツタは、次の場合殊
に、界磁巻線２および電機子巻線３の間に位置する回路
点37にも接続することができる。すなわちトランジスタ
29および30の制御のために電位の理由から上記のことが
必要である場合である。第４図の実施例においてコンパ
レータの切換閾値は、コンパレータの相応の接続端子に
直接接続されている抵抗28を用いて設定可能である。こ
の種のコンパレータは例えばジーメンス社（Firma Siem
ens）の型名TBA221として市販されている。
第５図は本発明の原理の別の実施例を示す。電圧源１か
ら線22が電気モータの界磁巻線２に導かれている。この
界磁巻線は、モータの電機子巻線３にも接続されてい
る。電機子巻線はさらに、ブリツジ点20に接続されてい
る。このブリツジ点から抵抗９が制御素子26に導かれて
いる。この点は電圧源１にも接続されている。界磁巻線
２と電機子巻線３との間に抵抗44が接続されている。抵
抗44の別の接続端子は一方においてポテンシヨメータ41
の中央タツプに導かれており、他方において抵抗401に
接続されている。ポテンシヨメータ41の部分タツプ42は
抵抗401に並列に接続されている。接続点に、ブリツジ
点21に導かれているダイオード39が接続されている。ダ
イオード38はダイオード39に逆並列に接続されておりか
つポテンシヨメータ41の部分タツプ43に接続されてお
り、これもブリツジ点21に導かれている。抵抗12はブリ
ツジ点21と、抵抗９および制御素子26間の接続点との間
に介挿されている。ブリツジ点20および21はここでもコ
ンパレータ27に接続されている。このコンパレータの閾
値はポテンシヨメータ28を用いて調整設定可能である。
コンパレータ27の出力側は線24を介して制御素子26を制
御する制御回路25に接続されている。抵抗401の代わり
に抵抗402をポテンシヨメータ41の部分のタツプ43に並
列に接続することもできる。抵抗401,402の代わりにコ
ンデンサ403および404を設けることもできる。これら別
の可能性は第５図には破線にて図示されている。
ら線22が電気モータの界磁巻線２に導かれている。この
界磁巻線は、モータの電機子巻線３にも接続されてい
る。電機子巻線はさらに、ブリツジ点20に接続されてい
る。このブリツジ点から抵抗９が制御素子26に導かれて
いる。この点は電圧源１にも接続されている。界磁巻線
２と電機子巻線３との間に抵抗44が接続されている。抵
抗44の別の接続端子は一方においてポテンシヨメータ41
の中央タツプに導かれており、他方において抵抗401に
接続されている。ポテンシヨメータ41の部分タツプ42は
抵抗401に並列に接続されている。接続点に、ブリツジ
点21に導かれているダイオード39が接続されている。ダ
イオード38はダイオード39に逆並列に接続されておりか
つポテンシヨメータ41の部分タツプ43に接続されてお
り、これもブリツジ点21に導かれている。抵抗12はブリ
ツジ点21と、抵抗９および制御素子26間の接続点との間
に介挿されている。ブリツジ点20および21はここでもコ
ンパレータ27に接続されている。このコンパレータの閾
値はポテンシヨメータ28を用いて調整設定可能である。
コンパレータ27の出力側は線24を介して制御素子26を制
御する制御回路25に接続されている。抵抗401の代わり
に抵抗402をポテンシヨメータ41の部分のタツプ43に並
列に接続することもできる。抵抗401,402の代わりにコ
ンデンサ403および404を設けることもできる。これら別
の可能性は第５図には破線にて図示されている。
第５図の回路装置においてポテンシヨメータ41を用いて
回転数（第３図の点A2）が最大トルク（第３図の点Ｄ）
と組合わされて調整設定される。これにより例えば比較
的低い回転数においてモータを冷却を行わないことに基
いて一層迅速に過負荷することができる。トルク限界値
は例えば、過負荷が妨げられるように調整設定すること
ができる。このようにして例えば図示の回路を用いて回
転数低下（A2は下方へシフトされる）を低減された最大
トルクと組合せることができる（点Ｄは点Ｃの方向にシ
フトされる）。換言すれば第５図の回路装置は、トルク
特性曲線の、回転数特性曲線に対する依存性を公知技術
に対して逆転する可能性が得られる。これにより回転数
を低くしておいて最大トルクを一定に維持するかまたに
低減することができるようになる。
回転数（第３図の点A2）が最大トルク（第３図の点Ｄ）
と組合わされて調整設定される。これにより例えば比較
的低い回転数においてモータを冷却を行わないことに基
いて一層迅速に過負荷することができる。トルク限界値
は例えば、過負荷が妨げられるように調整設定すること
ができる。このようにして例えば図示の回路を用いて回
転数低下（A2は下方へシフトされる）を低減された最大
トルクと組合せることができる（点Ｄは点Ｃの方向にシ
フトされる）。換言すれば第５図の回路装置は、トルク
特性曲線の、回転数特性曲線に対する依存性を公知技術
に対して逆転する可能性が得られる。これにより回転数
を低くしておいて最大トルクを一定に維持するかまたに
低減することができるようになる。
第５図の回路装置においてこの反対の関係はダイオード
38および39およびポテンシヨメータ41によつて得られ
る。ダイオード38は半波ａないし回転数に所属し、ダイ
オード39は半波ｂないしトルクに所属する。ポテンシヨ
メータが左側に回転されると、部分抵抗43は減少しかつ
部分抵抗42は増加する。これにより半波ａも半波ｂも大
きくなる。このことは矛盾ではない。というのは線22と
点20との間の駆動電圧は逆位相であるからである。調整
器は基本的に、コンパレータ27の出力側にパルスが準備
されるとモータ電流の電流角度が縮少されるように応動
する。すなわちポテンシヨメータを左方へシフトするこ
とにより回転数もトルクも低減される。同様ポテンシヨ
メータを右方へシフトすれば回転数およびトルクは高め
られる。
38および39およびポテンシヨメータ41によつて得られ
る。ダイオード38は半波ａないし回転数に所属し、ダイ
オード39は半波ｂないしトルクに所属する。ポテンシヨ
メータが左側に回転されると、部分抵抗43は減少しかつ
部分抵抗42は増加する。これにより半波ａも半波ｂも大
きくなる。このことは矛盾ではない。というのは線22と
点20との間の駆動電圧は逆位相であるからである。調整
器は基本的に、コンパレータ27の出力側にパルスが準備
されるとモータ電流の電流角度が縮少されるように応動
する。すなわちポテンシヨメータを左方へシフトするこ
とにより回転数もトルクも低減される。同様ポテンシヨ
メータを右方へシフトすれば回転数およびトルクは高め
られる。
抵抗401を用いて、最大トルクＤを回転数A2にともなつ
てどのような強さで変化させるかを決めることができ
る。この変化は、抵抗401が省略されているとき、最大
である。抵抗401が０であれば、すなわち短絡が生じて
いれば、最大トルクは一定に維持される。抵抗401に対
して抵抗402が使用されれば、回転数はトルク調整設定
に依存する。その際殊に抵抗402の短絡の際回転数は一
定であり、トルクのみが可変である。
てどのような強さで変化させるかを決めることができ
る。この変化は、抵抗401が省略されているとき、最大
である。抵抗401が０であれば、すなわち短絡が生じて
いれば、最大トルクは一定に維持される。抵抗401に対
して抵抗402が使用されれば、回転数はトルク調整設定
に依存する。その際殊に抵抗402の短絡の際回転数は一
定であり、トルクのみが可変である。
抵抗401ないし402に代わつてコンデンサ403ないし404が
使用されれば、モータの投入後一時的に限定されて高め
られたないし低減されたトルクが得られ、すなわちモー
タ始動は加速されるかまたは減速される。原因はコンデ
ンサにおける充電過程である。例えばコンデンサ403が
分圧器抵抗42における電圧降下に完全に充電されてなけ
れば、半波ｂは低減される。
使用されれば、モータの投入後一時的に限定されて高め
られたないし低減されたトルクが得られ、すなわちモー
タ始動は加速されるかまたは減速される。原因はコンデ
ンサにおける充電過程である。例えばコンデンサ403が
分圧器抵抗42における電圧降下に完全に充電されてなけ
れば、半波ｂは低減される。
発明の効果 本発明によればブリツジ回路の一方のアームに極性に依
存する抵抗が設けられており、よつて個別特性曲線部分
が個別に移動調整可能であるので、モータの回転数およ
び最大トルクを相互に無関係に調整設定することができ
るようになる。
存する抵抗が設けられており、よつて個別特性曲線部分
が個別に移動調整可能であるので、モータの回転数およ
び最大トルクを相互に無関係に調整設定することができ
るようになる。
第１図は本発明の交流モータ用回転数調整装置の第１実
施例の回路略図であり、第２図は第１実施例の動作を説
明するための電圧波形図であり、第３図は調整特性曲線
の変化を説明するための曲線図であり、第４図は本発明
の別の実施例の回路略図であり、第５図は本発明の第３
実施例の回路略図である。 １……交流電圧源、２……界磁巻線、３……電機子巻
線、９……電流測定抵抗、13,14,32,34,41……極性に依
存する素子、16,27……コンパレータ、20,21……ブリツ
ジ点、18,19,31,33,38,39……ダイオード。
施例の回路略図であり、第２図は第１実施例の動作を説
明するための電圧波形図であり、第３図は調整特性曲線
の変化を説明するための曲線図であり、第４図は本発明
の別の実施例の回路略図であり、第５図は本発明の第３
実施例の回路略図である。 １……交流電圧源、２……界磁巻線、３……電機子巻
線、９……電流測定抵抗、13,14,32,34,41……極性に依
存する素子、16,27……コンパレータ、20,21……ブリツ
ジ点、18,19,31,33,38,39……ダイオード。
Claims (13)
- 【請求項１】モータの所定の回転数および作動電圧にお
いて平衡をとるようにされているブリッジ回路のアーム
として接続構成されている電機子巻線を有し、かつ制御
入力側を備えかつ前記電機子巻線を流れる電流を制御す
るように接続構成されている電流調整器を有する交流モ
ータの回転数およびトルク調整装置において、前記ブリ
ッジ回路の別のアームは、電流の交番する半波の間に該
別のアームに発生される電圧を整流するように構成され
た極性に依存した抵抗手段を有し、かつ前記ブリッジ回
路の対角点に発生する電圧によって制御されかつ片側の
極性の半波の期間にモータの回転数を調整しかつ反対の
極性の半波の期間にモータの作動電圧を調整するために
前記電流調整器の制御入力側に接続されている出力側を
有する制御手段を有していることを特徴とする交流モー
タの回転数およびトルク調整装置。 - 【請求項２】前記極性に依存する抵抗手段は、それぞれ
１つの抵抗に直列に接続されている２つのダイオードの
逆並列な接続を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の
交流モータの回転数およびトルク調整装置。 - 【請求項３】前記逆並列接続における前記抵抗は調整可
能である特許請求の範囲第２項記載の交流モータの回転
数およびトルク調整装置。 - 【請求項４】前記制御手段は、前記ブリッジ回路の対角
点に接続されている複数の入力側および前記電流調整器
の前記制御入力側に接続されている１つの出力側を有す
るスイッチングコンパレータを有している特許請求の範
囲第３項記載の交流モータの回転数およびトルク調整装
置。 - 【請求項５】前記ブリッジ回路の対角点から受信される
１つの極性の整流された半波のピーク値をカットオフす
るためのしきい値レベルを発生するために、前記スイッ
チングコンパレータの１つの入力側に接続されているし
きい値電圧源を有する特許請求の範囲第４項記載の交流
モータの回転数およびトルク調整装置。 - 【請求項６】前記しきい値電圧源は調節可能である特許
請求の範囲第５項記載の交流モータの回転数およびトル
ク調整装置。 - 【請求項７】前記極性に依存する抵抗手段は前記ブリッ
ジ回路の２つのアームの間に接続されている特許請求の
範囲第４項記載の交流モータの回転数およびトルク調整
装置。 - 【請求項８】前記極性に依存した抵抗手段における前記
ダイオードおよび抵抗のそれぞれの直列接続に直列に接
続された一対のスイッチング素子を有している特許請求
の範囲第７項記載の交流モータの回転数およびトルク調
整装置。 - 【請求項９】前記極性に依存する抵抗手段によって橋絡
されているブリッジ回路の２つのアームは抵抗によって
形成されている特許請求の範囲第７項記載の交流モータ
の回転数およびトルク調整装置。 - 【請求項１０】極性に依存する抵抗手段は、ポテンシヨ
メータによって相互接続されている２つのダイオードの
逆並列な接続を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の
交流モータの回転数およびトルク調整装置。 - 【請求項１１】前記ポテンシヨメータの少なくとも１つ
の可変の部分は固定抵抗によって橋絡されている特許請
求の範囲第10項記載の交流モータの回転数およびトルク
調整装置。 - 【請求項１２】前記ブリッジ回路の前記他方のアームに
接続されておりかつ前記ポテンシヨメータのアームに接
続されているタップ点を有している分圧器を含んでいる
特許請求の範囲第11項記載の交流モータの回転数および
トルク調整装置。 - 【請求項１３】少なくとも１つのコンデンサが、前記ポ
テンシヨメータの可変部分に並列に接続されている特許
請求の範囲第10項記載の交流モータの回転数およびトル
ク調整装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843422458 DE3422458A1 (de) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselstrommotor |
| DE3422458.0 | 1984-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110991A JPS6110991A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0740799B2 true JPH0740799B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=6238552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130087A Expired - Fee Related JPH0740799B2 (ja) | 1984-06-16 | 1985-06-17 | 交流モータの回転数およびトルク調整装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4618805A (ja) |
| JP (1) | JPH0740799B2 (ja) |
| DE (1) | DE3422458A1 (ja) |
| GB (1) | GB2160338B (ja) |
| IT (1) | IT1185028B (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| RU2719629C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2020-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" | Способ стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя |
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| JP2570782B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1997-01-16 | アイシン精機株式会社 | 電気的駆動源の過電流制御装置 |
| DE3828638C1 (ja) * | 1988-08-24 | 1989-07-27 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De | |
| DE4041711A1 (de) * | 1990-12-24 | 1992-07-02 | Bosch Gmbh Robert | Phasenanschnitt-steuerschaltung |
| US5572916A (en) * | 1994-10-20 | 1996-11-12 | Hitachi Koki Haramachi Co., Ltd. | Desk-top cutting machine |
| DE4447145B4 (de) * | 1994-12-29 | 2005-06-02 | Hilti Ag | Verfahren und Einrichtung zur Temperaturüberwachung bei Universalmotoren |
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Also Published As
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| GB2160338B (en) | 1988-02-10 |
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| IT1185028B (it) | 1987-10-28 |
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