JPS5843438Y2 - 電動機用ソフトスタ−ト回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はチョッパ制御される例えば電気車駆動用電動機
にかいて、限流値を変化させることによりソフトスター
トを行う回路に関するものである。

従来、例えば電気車の乗心地向上のために行うソフトス
タートは制御系のバンチング防止のために限流値設定用
基準値を可変とする必要がある。

しかしながら、このような動作を行うためには一般的に
乗算機能が必要となるが、乗算機能を備えると回路が複
雑になるのみならず信頼性の低下を招くトそれがある。

このため、従来は簡単な回路で行える導通時間を変化さ
せることによるソフトスタートが行われている場合が多
かったが、この場合は十分に滑らかなソフトスタートが
望めないと云う欠点があった。

本考案の目的は限流値可変の場合の前記欠点を簡単な回
路で除去することにより、経済的に信頼性が高く、しか
も、応答が早く制御性能の良いチョッパ制御を行うこと
ができる電動機用ソフトスタート回路を提供することに
ある。

次に、本考案の一実施例の構成を図面によって説明する
。

第１図にち−いてＶ ＲＨ、Ｖ Ｒ２は可変抵抗器、Ｒ
１−Ｒ９は抵抗器、Ｃはコンデンサ、ｏｐ、。

Ｏ２０は演算増巾器、ＰＣはホトカプラＳＲは回路保護
用ダイオード、ＳＳは限流基準値信号入力端子、ＳＩは
限流値信号出力端子、Ｎは電動機の運転開始時に開路さ
れる動作指令周接Ａ＋Ｖ。

は正極性電圧、−ｖ２は負極性電圧であって、可変抵抗
器ｖＲ１を介して充電されるコンデンサＣの充電電圧を
入力とする演算増巾器ＯＰ１ にはホトカプラＰＣの発
光素子、この場合発光ダイオードが接続され、基準値信
号入力端子ＳＳからの電動機の定常状態にむける限流基
準値信号を入力とする演算増巾器ＯＰ２ の帰環回路に
は抵抗器Ｒ８と並列にホトカプラＰＣの感光素子（この
場合トランジスタ）と抵抗器Ｒ７との直列回路が接続さ
れ、演算増巾器ＯＰ２からは限流基準値信号−ｖ８に対
して次式（１）の出力が発生し、同出力は可変抵抗器ｖ
Ｒ２で適当な限流値Ｉｓに選定された状態で電動機駆動
用チョッパ制御回路に印加される。

ホトカプラのトラン＋Ｒ７）ＸＲ８ （ジスタ部等価抵抗 （ホトカプラのトラン＋Ｒ７，＋Ｒ８ ジスタ部等価抵抗） Ｖｓ Ｘ ”（１）
６ 次に、本実施例の作用について説明する。

電気車の運転が行われる前にむいて動作指令用接点Ｎは
閉じられた状態にある。

ここで、接点保護用抵抗器Ｒ１はソフトスタート時間調
整用可変抵抗器ＶＲ，に比し充分小さく選定されるので
、正極性電圧＋ｖ１は演算増巾器ＯＰ、の入力としては
零電圧となる。

このため、演算増巾器ｏｐ、ｘは抵抗器Ｒ３を通して入
力される負極性電圧−ｖ２のみが入力され、演算増巾器
ＯＰ１の出力は となり、抵抗器Ｒ５を通してホトカプラＰＣの発光ダイ
オードに順方向電流が流れてホトカプラＰＣのトランジ
スタは飽和する。

従って、運転前にむけるホトカプラＰＣのトランジスタ
は飽和状態、即ち、等価抵抗＝零の状態にあるので演算
増巾器ＯＰ２に釦ける前記（１）式の出力は次式（２）
のようになる。

この出力は可変抵抗器ｖＲ２で適当な限流値、第２図の
Ｉｓに選定されてチョッパ制御回路に印加されるが、抵
抗Ｒ９があるため、この限流値Ｉｓが零になることばな
い。

次に、電気車運転指令が出されて動作指令用接点Ｎが開
状態になると、コンデンサＣには可変抵抗器ＶＲ，を介
して電圧＋ｖ１が印加されるとともに、コンデンサＣは
可変抵抗器ＶＲ，によって設定された時定数のソフトス
タート時間に従って充電され、この充電電圧は抵抗器Ｒ
２を通して演算増巾器ＯＰ、に印加される。

ここで電圧＋ｖ１と−ｖ２ とでは極性が異なるため演
算増巾器ＯＰ１で減算が行われ、抵抗器Ｒ５を通る電流
は順次減少する。

このため、ホトカプラＰＣのトランジスタ部等価抵抗は
順次増大し、可変抵抗器ｖＲ２と抵抗器Ｒ９の両端電圧
は前記（ＩＸ−で示される値で増大するとどもに、チョ
ッパ制御回路に入力される限流値は第２図のように順次
増大してソフトスタートが行われる。

なか、第２図にむいて、ａ−ｃばＳＳへの基準値信号を
変化させた場合の特性の違いを示すもので、ｂを標準と
してａは大きい場合を、Ｃは小さい場合を示し、Ｉｓは
ソフトスタート開始時の限流値、Ｉｍは終了後、定常状
態となつたときの限流値、Ｔはソフトスター■・時間を
示す。

このようにしてコンデンサＣの電圧が上昇し、演算増巾
器ＯＰ１の出力が零或は負になると、ホトカプラＰＣの
トランジスタは遮断状態になるとともに、以後、可変抵
抗器ｖＲ２と抵抗器Ｒ９の両端電圧は で示される値で一定となって、限流値は第２図のＩｍと
なり、ソフトスタートは終了して、以後、電気車は定常
状態で運転される。

なか、ソフトスタート時間は抵抗器Ｒ２，Ｒ３、可変抵
抗器ＶＲ，、コンデンサＣの値を変化させることによっ
て任意に選択することができ、又、現流値の最小値Ｉｓ
と最大値Ｉｍとは抵抗器Ｒ６゜Ｒ７，ＲＢＯ値を変える
ことによって任意の値に設定することができ、又、抵抗
器Ｒ５の値を適当に選択することによって動作指令用接
点Ｎ開路後のソフトスタートを即ソフトスタート或はあ
る時間後ソフトスター）にしたり或は最小限流値ＩｓＯ
値を任意に変更することができ、又限流基準値信号−Ｖ
ｓＯ値を変化させることによってソフトスタート特性を
第２図のａ或ばＣのように任意に変化させることができ
る。

次に、このようにして電気車が定常状態で運転されてい
る時点にむいて運転指令が無くなると、動作指令用接点
Ｎが閉路してコンデンサＣの電荷は瞬時に放電されると
ともに、このソフトスタート回路は即座に運転指令の出
る前の状態に戻る。

なむ、本実施例にむける動作指令用接点Ｎ１−１１ｈラ
ンジスタ或はホトカプラ等の無接点スイッチとすること
ができる。

捷たホトカプラＰＣは、磁気抵抗効果素子やアイソレー
トアンプ、オプトアイソレートアンプ等の絶縁形信号変
換器とすることができる。

次に、本考案の効果について説明する。

本考案は電動機の運転開始指令後、予め設定した時定数
に従って動作する積分回路（第１図では可変抵抗器ＶＲ
，とコンデンサＣで構成）と、同積分回路の出力によっ
て入力側信号が変化させられる絶縁形信号変換器（第１
図では発光素子の光量が変化させられるホトカプラ）と
同紙縁形信号変換器の出力側内部抵抗（同ホトカプラの
感光素子の内部抵抗）を帰還抵抗としかつ電動機に釦け
る定常状態の限流基準値信号を入力とする演算増巾器と
、同演算増巾器の出力を電動機駆動用チョッパ制御回路
の入力とする電動機用ソフトスタート回路を設けること
にある。

これによって、本考案は積分回路と演算増巾器の回路と
をホトカプラで分離して両回路を全く別の電源回路に接
続することができるため制御の自由度を高くすることが
でき、しかも、この状態で演算増巾器の増巾率をホトカ
プラで可変することにより限流値可変のソフトスタート
回路を構成して限流値ζ電気車けん引力を徐々に変化し
、電気車を滑らかにソフトスタートさせることができる
回路を、簡単な回路で構成することができ、これによっ
て、応答が早く、制御性が良く、シかも、経済的で信頼
性の高いチョッパ制御回路を得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電気回路図、第２図はその
動作特性図である。 ＶＲ，、￥Ｒ，２・・・可変抵抗器、Ｒ１，Ｒ９・・・
抵抗器、Ｃ・・・コンデンサ、Ｎ・・・動作指令用接点
、ＰＣ・・・ホトカプラ、ＯＰ、、ＯＰ、２・・・演算
増巾器、Ｔ・・・ソフトスタート時間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電動機の運転開始指令後、予め設定した時定数に従って
   動作する積分回路と、同積分回路の出力によって、入力
   信号が変化させられる絶縁影信号変換器と同絶縁形信号
   変換器の出力側内部抵抗を帰環抵抗としかつ電動機に訃
   ける定常状態の限流基準値信号を入力とする演算増巾器
   と、同演算増巾器の出力を電動機駆動用チョッパ制御回
   路の入力とすることを特徴とする電動機用ソフトスター
   ト回路。