JPS60237886A - 電動機の過負荷保護回路 - Google Patents
電動機の過負荷保護回路Info
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- JPS60237886A JPS60237886A JP59090922A JP9092284A JPS60237886A JP S60237886 A JPS60237886 A JP S60237886A JP 59090922 A JP59090922 A JP 59090922A JP 9092284 A JP9092284 A JP 9092284A JP S60237886 A JPS60237886 A JP S60237886A
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- JP
- Japan
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- motor
- current
- power
- circuit
- transistor
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はインバーターによ）電動機の回転数を制御する
システムに係シ、特に電流検出抵抗を利用して過電流を
検知し、電動機の回転数を下げることによシ負荷を軽減
させるのに好適な回路に関する。
システムに係シ、特に電流検出抵抗を利用して過電流を
検知し、電動機の回転数を下げることによシ負荷を軽減
させるのに好適な回路に関する。
従来例を第１図〜第３図によシ説明する。、。
第１図に於いて、１〜６はパワートランジスター、７〜
１２はダイオードで図示の如く接続されている。１３は
パワートランジスター１〜６及びダイオード７〜１２に
より構成されるパワーモジュール、１４１ｄ ｉ＆ ｍ
、電動機でパワーモジュール出抵抗、ｖｄは直流電源、
■は、電流検出抵抗１５を流れる電流■ｍによシ生じる
電圧である。
１２はダイオードで図示の如く接続されている。１３は
パワートランジスター１〜６及びダイオード７〜１２に
より構成されるパワーモジュール、１４１ｄ ｉ＆ ｍ
、電動機でパワーモジュール出抵抗、ｖｄは直流電源、
■は、電流検出抵抗１５を流れる電流■ｍによシ生じる
電圧である。
第２図に於いて、上段は電流工ｄの波形、中段は電流工
ｒの波形、下段は電流Ｉｍの波形を示す。
ｒの波形、下段は電流Ｉｍの波形を示す。
又１１は上側パワートランジスターがチョッピングして
いる時の０８時間、ｔはチョッパー周期である。
いる時の０８時間、ｔはチョッパー周期である。
第３図に於いて、１６は直流電動機１４の回転数制御を
司さどる上で中枢部となるマイクロコンピュータ−（以
下マイコン１６と呼ぶ）、１７は第１図の電流検出抵抗
１５に発生する電圧Ｖの大きさがある値を越えたことを
マイコン１６へ知らせる働らきをするコンパレータであ
る。
司さどる上で中枢部となるマイクロコンピュータ−（以
下マイコン１６と呼ぶ）、１７は第１図の電流検出抵抗
１５に発生する電圧Ｖの大きさがある値を越えたことを
マイコン１６へ知らせる働らきをするコンパレータであ
る。
第１図に於いて、パワートランジスター１〜６は、それ
ぞれのベースに接続されたドライブ回路（図示せずンに
よシ、次のように交互に２ケずつのパワートランジスタ
ーがＯＮする。
ぞれのベースに接続されたドライブ回路（図示せずンに
よシ、次のように交互に２ケずつのパワートランジスタ
ーがＯＮする。
即ち、１と５→１と６→２と６→２と４→３と４→３と
５→１と５のように順次ＯＮする組合せが替り、直流電
動機１４に交番電流を供給する。
５→１と５のように順次ＯＮする組合せが替り、直流電
動機１４に交番電流を供給する。
今ハワートランジスター１と５がＯＮしている状態を考
えると、電流ｉｄは、Ａ→パワートランジスター１→直
流電動機１４→パワートランジスター５→電流検出抵抗
１５→Ｂの順に流れる。
えると、電流ｉｄは、Ａ→パワートランジスター１→直
流電動機１４→パワートランジスター５→電流検出抵抗
１５→Ｂの順に流れる。
然るに、直流電動機１４の回転数を変換するためには、
直流を動機１４に印加する電圧を変える必要がある。こ
のだめの手段として前記したパワートランジスターのＯ
Ｎする組合せの切替わる周期よυも早い周期で上側のパ
ワートランジスターをＯＮ、ＯＦＦさせることにより直
流電動機１４にかかる平均電圧を制御している。
直流を動機１４に印加する電圧を変える必要がある。こ
のだめの手段として前記したパワートランジスターのＯ
Ｎする組合せの切替わる周期よυも早い周期で上側のパ
ワートランジスターをＯＮ、ＯＦＦさせることにより直
流電動機１４にかかる平均電圧を制御している。
従って前記した電流Ｊｄの波形は、第２図の上段に示す
様な断続的な波形になる。
様な断続的な波形になる。
次に第１図に於いてパワートランジスター１が０ＦＦ１
パワートランジスター５がＯＮしている状態を考えると
、電流ｉｒは、直流電動機１４→パワ一トランジスター
５→電流検出抵抗１５→還流ダイオード１０→直流電動
機１４の順に流れる。
パワートランジスター５がＯＮしている状態を考えると
、電流ｉｒは、直流電動機１４→パワ一トランジスター
５→電流検出抵抗１５→還流ダイオード１０→直流電動
機１４の順に流れる。
この時の電流工ｒの波形は、第２図の中段に示す様な波
形になる。
形になる。
この様に電流検出抵抗１５には、Ｉｄと工ｒが交互に流
れ、結局第２図下段に示す電流工ｍが流れる。
れ、結局第２図下段に示す電流工ｍが流れる。
この電流１ｍは直流電動機１４に流れる電流と同一であ
シ、電流検出抵抗１５によシ、直流電動機１４に流れる
電流を正確に検出することができる。
シ、電流検出抵抗１５によシ、直流電動機１４に流れる
電流を正確に検出することができる。
第１図の電流検出抵抗１５０両端には、電流Ｉｍに比例
した電圧■が発生する。
した電圧■が発生する。
又第３図に於いて、前記電圧Ｖは、几、Ｃから成る積分
回路によシ平滑され、電流Ｉｍの平均値に比例した電圧
値となってコンパレータ１７のマイナス側入力端子に入
力される。一方コンパレータ１７のプラス側入力端子は
Ｒ２−Ｒ５によシある電位に固定されている。この結果
電流工ｍがある値を越えるとコンパレータ１７の出力が
反転しくこの場合１（ｉ→ＬＯ）この信号がマイコン１
６のＯＶＬ端子に入力されマイコン１６のＣＩ（Ｏｉｌ
子からでるチョッパー信号を変化させ直流電動機１４の
回転数を下げる方向に動作する。
回路によシ平滑され、電流Ｉｍの平均値に比例した電圧
値となってコンパレータ１７のマイナス側入力端子に入
力される。一方コンパレータ１７のプラス側入力端子は
Ｒ２−Ｒ５によシある電位に固定されている。この結果
電流工ｍがある値を越えるとコンパレータ１７の出力が
反転しくこの場合１（ｉ→ＬＯ）この信号がマイコン１
６のＯＶＬ端子に入力されマイコン１６のＣＩ（Ｏｉｌ
子からでるチョッパー信号を変化させ直流電動機１４の
回転数を下げる方向に動作する。
１禍＞１と箇飾ち猛＊の嘴すでａ パη−〉、・ンユエ
ミソターにつながるエミッタ一端子と、還流ダイオード
１０，１１．１２の各アノードにつながるアノード端子
とをそれぞれ設ける必要があシ、これは、一般に市販さ
れているパワーモジュールが、前記した各エミッターと
各アノードとが内部で接続され端子が一個しか設けられ
ていないことを考えると、一般市販品が便えず、特注の
パワーモジュールを使わざるを得ないという不利な点が
あった。
ミソターにつながるエミッタ一端子と、還流ダイオード
１０，１１．１２の各アノードにつながるアノード端子
とをそれぞれ設ける必要があシ、これは、一般に市販さ
れているパワーモジュールが、前記した各エミッターと
各アノードとが内部で接続され端子が一個しか設けられ
ていないことを考えると、一般市販品が便えず、特注の
パワーモジュールを使わざるを得ないという不利な点が
あった。
本発明の目的は、一般市販のパワーモジュールを使用し
、且つ直流電動機１４に流れる電流も実用上十分正確に
検出することにある。
、且つ直流電動機１４に流れる電流も実用上十分正確に
検出することにある。
第２図に於いて、次の関係式が成立する。
１ｍの平均値−（Ｉｄの平均値）・（ｔ／ｉｔ）即ち、
ＩｄとＩｄが流れている時間の比率が分れば、Ｉｍを計
算することができる。
ＩｄとＩｄが流れている時間の比率が分れば、Ｉｍを計
算することができる。
本発明は、この原理を簡単な回路構成で達成したもので
ある。
ある。
以下、本発明の一実施例を第４図〜第７図によシ説明す
る。
る。
第４図は、一般に市販されているパワーモジュールを使
用した時の回路を示したもので、１０１〜１０６はパワ
ートランジスター、１０７〜１１２はダイオードで図示
の如く接続されている。１１３はパワートランジスター
１０１〜１０６及びダイオード１０７〜１１２によ！ｌ
ｌ構成されるパワーモジュール、１１４は直流電動機で
パワーモジュール１１３に図示の如く接続されている。
用した時の回路を示したもので、１０１〜１０６はパワ
ートランジスター、１０７〜１１２はダイオードで図示
の如く接続されている。１１３はパワートランジスター
１０１〜１０６及びダイオード１０７〜１１２によ！ｌ
ｌ構成されるパワーモジュール、１１４は直流電動機で
パワーモジュール１１３に図示の如く接続されている。
１１５は電流検出抵抗、■ｄは直流電源、■は電流検出
抵抗１１５を流れる■ｄによシ生じる電圧である。
抵抗１１５を流れる■ｄによシ生じる電圧である。
第５図は、本発明の中心をなすもので、１１６は直流電
動機１１４の回転数制御を司さどる上で中枢部となるマ
イクロコンピュータ−（以下マイコンと呼ぶ）、１１７
は第４図の電流検出抵抗１１５に発生する電圧Ｖの大き
さがおる値を越えたことをマイコン１１６へ知らせる働
らきをするコンパレータである。
動機１１４の回転数制御を司さどる上で中枢部となるマ
イクロコンピュータ−（以下マイコンと呼ぶ）、１１７
は第４図の電流検出抵抗１１５に発生する電圧Ｖの大き
さがおる値を越えたことをマイコン１１６へ知らせる働
らきをするコンパレータである。
第６図は、第５図のＶ及びＣＨＯに於ける電圧波形を示
す。
す。
第７図は、縦軸に電圧Ｖの平均値（４ａｖ）、横軸にチ
ョッパー出力の平均値Ｎｔ＋／１）ａＶ）をとったとき
のグラフを示したものである。
ョッパー出力の平均値Ｎｔ＋／１）ａＶ）をとったとき
のグラフを示したものである。
第４図に於いて、パワートランジスター１０１〜１０６
は、それぞれのベースに接続されたドライブ回路（図示
せず）によシ、次のように交互に２ケずつのパワートラ
ンジスターがＯＮする。
は、それぞれのベースに接続されたドライブ回路（図示
せず）によシ、次のように交互に２ケずつのパワートラ
ンジスターがＯＮする。
即ち、１０１と１０５→１０１と１０６→１０２と１０
６→１０２と１０４→１０３と１０４→１０３と１０５
→１０１と１０５のように１―次ＯＮする組合せが替９
、直流電動機１１４に交番電流を供給する。
６→１０２と１０４→１０３と１０４→１０３と１０５
→１０１と１０５のように１―次ＯＮする組合せが替９
、直流電動機１１４に交番電流を供給する。
今パワートランジスター１０１と１０５がＯＮしている
状態を考えると、電流■ｄは、Ａ→パワートランジスタ
ー１０１→直流電動機１１４→パワートランジスター１
０５→電流検出抵抗１１５→ＢＬ：Ｄ順に流れる。この
時電流検出抵抗１１５には電流Ｉｄが流れる。
状態を考えると、電流■ｄは、Ａ→パワートランジスタ
ー１０１→直流電動機１１４→パワートランジスター１
０５→電流検出抵抗１１５→ＢＬ：Ｄ順に流れる。この
時電流検出抵抗１１５には電流Ｉｄが流れる。
然るに、直流電動機１１４の回転数を変換するためには
、直流電動機１１４に印加する電圧を変える必要がある
。このための手段として前記したパワートランジスター
のＯＮする組合せの切替わる周期よシも早い周期で上側
のパワートランジスターをＯＮ、ＯＦＦさせることによ
シ直流電動機１１４にかかる平均電圧を制御している。
、直流電動機１１４に印加する電圧を変える必要がある
。このための手段として前記したパワートランジスター
のＯＮする組合せの切替わる周期よシも早い周期で上側
のパワートランジスターをＯＮ、ＯＦＦさせることによ
シ直流電動機１１４にかかる平均電圧を制御している。
次に第４図に於いてパワートランジスター１゛０１がＯ
Ｆ’Ｆ、パワートランジスター１０５がＯＮしている状
態を考えると、電流工ｒは、直流電動機１１４→パワ一
トランジスター１０５→還流ダイオード１１０→直流電
動機１１４の順に流れる。
Ｆ’Ｆ、パワートランジスター１０５がＯＮしている状
態を考えると、電流工ｒは、直流電動機１１４→パワ一
トランジスター１０５→還流ダイオード１１０→直流電
動機１１４の順に流れる。
この時電流検出抵抗１１５には電流工ｒは流れない。
この様にこの回路方式では、電流検出抵抗１１５には電
流ＩｄＬか流れず、直流電動機１１４に流れる電流工ｍ
を電流検出抵抗によシ直接検出することはできない。
流ＩｄＬか流れず、直流電動機１１４に流れる電流工ｍ
を電流検出抵抗によシ直接検出することはできない。
そこで、本発明では第２図に於いて
Ｉｍの平均値＝ （ＩｄＯ平均値） ・（ｔ／ｌｔ ）
・・・・・・ １ なる関係が成立することに着目し、第５図によシ実現し
たものである。
・・・・・・ １ なる関係が成立することに着目し、第５図によシ実現し
たものである。
第５図に於いて、Ｖは電流工ｄによシミ流検出抵抗１１
５に生じる電圧で第６図に示す如く電流１ｄと相似゛の
波形をしている。Ｒ１０１とＣ１０１は電圧Ｖの平均値
（ｖａｖ ）をめるだめの積分回路でその出力はコンパ
レータ１１７のマイナス側入力端子に入っている。
５に生じる電圧で第６図に示す如く電流１ｄと相似゛の
波形をしている。Ｒ１０１とＣ１０１は電圧Ｖの平均値
（ｖａｖ ）をめるだめの積分回路でその出力はコンパ
レータ１１７のマイナス側入力端子に入っている。
一方、マイコン１１６のＣＨＯ端子からは、第６図に示
す様な波高値■ｄｄＸ）（ｉの時間ｔ１１周期ｔなるチ
ョッパー信号が出力され、このチョッパー信号によシ上
側のパワートランジスターがＯＮ、ＯＦＦしている。従
って電圧Ｖに於ける０８時間（ｔｌ ）と周期（ｔｌと
の比（１１／１ンは、チョッパー信号に於ける１１／１
と同一でおる。第５図に於けるＲ１０２とＣｌＯ２はチ
ョッパー信号の平均値Ｎｔｌ／１）ａＶ）をめるための
積分回路でその出力はＲ１０３を介してコンパレータ１
１７のプラス側入力端子に入っている。
す様な波高値■ｄｄＸ）（ｉの時間ｔ１１周期ｔなるチ
ョッパー信号が出力され、このチョッパー信号によシ上
側のパワートランジスターがＯＮ、ＯＦＦしている。従
って電圧Ｖに於ける０８時間（ｔｌ ）と周期（ｔｌと
の比（１１／１ンは、チョッパー信号に於ける１１／１
と同一でおる。第５図に於けるＲ１０２とＣｌＯ２はチ
ョッパー信号の平均値Ｎｔｌ／１）ａＶ）をめるための
積分回路でその出力はＲ１０３を介してコンパレータ１
１７のプラス側入力端子に入っている。
従ってこの入力電圧値はチョッパー信号のｔ’ｓ／ｔに
比例している。尚ＰｖＲはコンパレータ１１７への入力
電圧値を調節するための半固定抵抗、Ｒ１０４はプルア
ップ抵抗である。
比例している。尚ＰｖＲはコンパレータ１１７への入力
電圧値を調節するための半固定抵抗、Ｒ１０４はプルア
ップ抵抗である。
この回路構成によればコンパレータ１１７の出力が反転
する侍医の関係が成立する。
する侍医の関係が成立する。
ｖａｖ＝ａ −（ｔｌ／１）ａｖ …−＝ ２但し ａ
は比例定数 第７図は２式をグラフに表したものである。
は比例定数 第７図は２式をグラフに表したものである。
２式を変形すると
ａ＝ｌ：ｄａｖ・（ｔ／１１）ａｖ −−−−−・ ３
又 ｖ７ｔｖα工ｄの平均値 ・・・・・・ ４（ｔ／１ｌ
）ａｖ”（ｔ／１１） ＋・＋＋＋＋ ｓ１式、３式、
４式、５式よシ ａＣｘＩｍの平均値 ・・・・・・ ６即ち本回路構成
によシ間接的に１ｍの平均値をめることができる。
又 ｖ７ｔｖα工ｄの平均値 ・・・・・・ ４（ｔ／１ｌ
）ａｖ”（ｔ／１１） ＋・＋＋＋＋ ｓ１式、３式、
４式、５式よシ ａＣｘＩｍの平均値 ・・・・・・ ６即ち本回路構成
によシ間接的に１ｍの平均値をめることができる。
本発明によれば、パワーモジュールに従来例の様な還流
電流を検出するだめの特別な端子を設けることなく、パ
ワーモジュールに接続された電動機に流れる電流を検出
することができるので一般に市販されているパワーモジ
ュールを使用できるという効果がある。
電流を検出するだめの特別な端子を設けることなく、パ
ワーモジュールに接続された電動機に流れる電流を検出
することができるので一般に市販されているパワーモジ
ュールを使用できるという効果がある。
第１図は従来例に於けるパワーモジュール周囲の回路図
、第２図は第１図に於ける各部の電流波形、第３図は従
来例に於けるマイコン周辺の過負荷保護回路図、第４図
は本発明の実施例に於けるパワーモジュール周囲の回路
図、第５図は本発明の実施例に於けるマイコン周辺の過
負荷保護回路図、第６図は第５図に於ける各部の電圧波
形、第７図はコンパレータ１１７の出力が反転する時の
プラス、マイナス各端子への入力電圧値の関係をグラフ
に表したものでおる。 １０１・・・パワートランジスター、１０７・・・還流
ダイオード、１１３・・・パワーモジュール、１１４・
・・直流電動機、１１６・・・マイコン、１１７・・・
コン′＄１の Ｉ嗜ν Ｔ＝、３０ ＄４図 ｕ５ ｔｔ３
、第２図は第１図に於ける各部の電流波形、第３図は従
来例に於けるマイコン周辺の過負荷保護回路図、第４図
は本発明の実施例に於けるパワーモジュール周囲の回路
図、第５図は本発明の実施例に於けるマイコン周辺の過
負荷保護回路図、第６図は第５図に於ける各部の電圧波
形、第７図はコンパレータ１１７の出力が反転する時の
プラス、マイナス各端子への入力電圧値の関係をグラフ
に表したものでおる。 １０１・・・パワートランジスター、１０７・・・還流
ダイオード、１１３・・・パワーモジュール、１１４・
・・直流電動機、１１６・・・マイコン、１１７・・・
コン′＄１の Ｉ嗜ν Ｔ＝、３０ ＄４図 ｕ５ ｔｔ３
Claims (1)
- 直列に接続された二個のパワートランジスターと、該パ
ワートランジスター各々のコレメタ−エミッタ間に電流
の順方向が逆向きとなるように接続されたダイオードと
から成る回路を一組とし、これを二又は三組並列接続し
て成るトランジスター回路と、直列に接続された二個の
該パワートランジスターの中間点に接続された電動機と
、該パワートランジスターのベースに接続され該パワー
トランジスターをスイッチング動作させるドライブ回路
と、該トランジスター回路を通して該電動機に電力を供
給する直流電源と、該直流電源と該トランジスター回路
の間に挿入された電流検出抵抗と、該ドライブ回路を制
御するためのチョッパー信号を出力する出力端子及び過
負荷運転状態を入力する入力端子を備え過負荷運転状態
の信号が１ 千１七躬 ７−Ｌ叡μ肝−１坐小量虻？蕨
ｂムτＩ、γ７ ド へ１グ他抗の両端電圧の平均値及
び該チョッパー信号の平均値の大小を比較する比較回路
とを備え、該比較回路の出力を該マイクロコンピュータ
−の過負荷運転状態を入力する入力端子に接続して成る
電動機の過負荷保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090922A JPS60237886A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 電動機の過負荷保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090922A JPS60237886A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 電動機の過負荷保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237886A true JPS60237886A (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=14011916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59090922A Pending JPS60237886A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 電動機の過負荷保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237886A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285693A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ａｃサ−ボモ−タの電流検出回路 |
| JPS63161892A (ja) * | 1986-03-17 | 1988-07-05 | Hitachi Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
| ES2181552A1 (es) * | 1999-09-28 | 2003-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Aparato y procedimiento para detectar el recalentamiento de transistores de potencia de un inversor. |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59090922A patent/JPS60237886A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161892A (ja) * | 1986-03-17 | 1988-07-05 | Hitachi Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
| JPS62285693A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ａｃサ−ボモ−タの電流検出回路 |
| ES2181552A1 (es) * | 1999-09-28 | 2003-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Aparato y procedimiento para detectar el recalentamiento de transistores de potencia de un inversor. |
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