JP2009213290A - モータの駆動装置 - Google Patents
モータの駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009213290A JP2009213290A JP2008054869A JP2008054869A JP2009213290A JP 2009213290 A JP2009213290 A JP 2009213290A JP 2008054869 A JP2008054869 A JP 2008054869A JP 2008054869 A JP2008054869 A JP 2008054869A JP 2009213290 A JP2009213290 A JP 2009213290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sewing machine
- motor
- machine motor
- power
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
【課題】より低コストで回生電力による電圧値の上昇を抑えるモータの駆動装置を提供する。
【解決手段】ミシンモータの駆動装置100は、交流電源1の交流を整流して直流を出力するコンバータ2と、ミシンモータ5の各相巻線に直流を通電するインバータ回路4と、インバータ回路4を制御してミシンモータ5を駆動あるいは制動するインバータ駆動回路6と、コンバータ2の直流を平滑すると共にミシンモータ5の回生電力を蓄電する平滑コンデンサ3と、コンバータ2とミシンモータ5との電気的接続について接続(ON)/切断(OFF)を切替可能な電源切替トランジスタ7と、既知のミシンモータ5の加減速パターンに対して、減速開始タイミングよりも所定時間早いタイミングで電源切替トランジスタ7をOFFにする制御装置20と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】ミシンモータの駆動装置100は、交流電源1の交流を整流して直流を出力するコンバータ2と、ミシンモータ5の各相巻線に直流を通電するインバータ回路4と、インバータ回路4を制御してミシンモータ5を駆動あるいは制動するインバータ駆動回路6と、コンバータ2の直流を平滑すると共にミシンモータ5の回生電力を蓄電する平滑コンデンサ3と、コンバータ2とミシンモータ5との電気的接続について接続(ON)/切断(OFF)を切替可能な電源切替トランジスタ7と、既知のミシンモータ5の加減速パターンに対して、減速開始タイミングよりも所定時間早いタイミングで電源切替トランジスタ7をOFFにする制御装置20と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、回生電力を生ずるモータの駆動あるいは制動を行うモータの駆動装置に関する。
従来より、モータの駆動装置として、交流電源を整流して直流を出力する直流電源からのモータ各相巻線への通電を、所定の周期で断続することによりモータを駆動あるいは制動(いわゆるインバータ運転)するものが知られている。この種のモータ駆動装置によるモータの制動時には、モータが完全に停止するまでの間、モータが有する磁石の磁気エネルギーとモータの慣性による回転動作とによって電磁誘導が起こり、モータに起電力が生じる。つまり、モータによって発電が行われる。かようにして生じたモータの電力(回生電力)がそのままモータの駆動装置に流れると、モータの駆動装置にかかる電圧値が高まり、電源装置の各部位の絶縁が破壊されショートを起こしたり、あるいは駆動装置を破損させたりすることがある。このため、モータの駆動装置を構成する回路中に設けられて、直流電流を平滑する平滑コンデンサに当該回生電力を電荷として蓄電することで電圧値を抑える仕組みが知られている。また、モータの駆動装置を構成する回路中に、回生電力による電圧値の上昇が一定以上になった場合に回生電力を抵抗(いわゆる回生抵抗)に消費させる放電回路を設けて電圧値を制御する仕組みが知られている(例えば特許文献1)。
特開平4−46590号公報
しかしながら、上述の従来のモータの駆動装置においては、回生電力の蓄電を平滑コンデンサが兼ねている。このため、平滑コンデンサが直流電流の平滑を行う過程で平滑コンデンサに蓄電された電荷に加え、さらに回生電力による電荷が加わり、平滑コンデンサの両端には、直流電源の電圧変動分に加えて放電回路が働くまでの回生電力(回生エネルギー)による電圧上昇分を加えた電圧が印加される。よって、容量及び許容電圧値ともに大きな平滑コンデンサを使用しなければ、回生電力の蓄電能力は小さく、平滑コンデンサによる回生電力の蓄電だけでは回生電力による電圧値の上昇の抑止が不十分となるといった問題点があった。
しかしながら、容量や許容電圧値の大きな平滑コンデンサを使用すると、コストが上がるといった問題点があるとともに、平滑コンデンサの容量や許容電圧値を大きくすれば回生電力による蓄電容量も大きくなり、放電時に用いる回生抵抗も自身が発生する発熱に耐えるように、より許容電力の大きな抵抗を用いる必要があった。
また、大型あるいは高速またはその両方であるモータを用いたモータの駆動装置でも回生電力も大きくなるため、大きな回生電力を消費するために大型の抵抗器または複数の抵抗器を用いる必要が生じ、結局、抵抗器のコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点があった。さらに、大型の抵抗器は抵抗器自体の設置スペースも大きくなることに加えて抵抗器による発熱も大きくなるので、十分な放熱性能を確保するためにさらなるスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点があった。
しかしながら、容量や許容電圧値の大きな平滑コンデンサを使用すると、コストが上がるといった問題点があるとともに、平滑コンデンサの容量や許容電圧値を大きくすれば回生電力による蓄電容量も大きくなり、放電時に用いる回生抵抗も自身が発生する発熱に耐えるように、より許容電力の大きな抵抗を用いる必要があった。
また、大型あるいは高速またはその両方であるモータを用いたモータの駆動装置でも回生電力も大きくなるため、大きな回生電力を消費するために大型の抵抗器または複数の抵抗器を用いる必要が生じ、結局、抵抗器のコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点があった。さらに、大型の抵抗器は抵抗器自体の設置スペースも大きくなることに加えて抵抗器による発熱も大きくなるので、十分な放熱性能を確保するためにさらなるスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点があった。
本発明は、上述の問題点に鑑み、より低コストで回生電力による電圧値の上昇を抑えるモータの駆動装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、交流電源から入力した交流を整流して又は単独で直流を出力する直流電源と、前記直流電源とモータの各相巻線との接続状態を切り替え可能な通電手段と、前記通電手段の通電タイミングを制御して前記モータを駆動あるいは制動する駆動制御回路と、前記直流電源に接続され当該直流電源を平滑すると共に、前記モータの制動時に前記各相巻線に生じる回生エネルギーを電荷として蓄積する蓄電手段と、を備えるモータの駆動装置において、前記蓄電手段よりも直流電源寄りの位置で、前記モータへの前記直流電源の通電と切断とを切り替え可能な切替手段と、前記モータの加速時間と減速時間とが既知である加減速パターンに対して、前記切替手段を介して前記加減速パターンに基づく減速開始タイミングよりも所定時間早く前記直流電源からの通電を切断する制御を行う切断制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、加減速パターンにおける加速期間(等速期間が設定されている場合には等速期間も)には駆動制御回路は、通電手段によりモータが駆動するように接続を行い、減速期間には制動状態となるように接続を行う。そして、切断制御手段が加減速パターンに対して、切替手段を介してモータの減速開始タイミングよりも所定時間早く前記直流電源からの通電を切断する。これによって、モータが減速開始するまでの所定時間は、直流電源に接続された蓄電手段に蓄積された電荷による電力でモータが駆動される。つまり、減速開始するまでの所定時間のモータの駆動によって、蓄電手段に蓄積されていた電荷が消費されるように切断制御手段が直流電源からの通電を切断する。その後、モータが減速開始するとモータが有する磁気エネルギーと慣性によるモータの回転運動とによってモータに回生電力が生じる。モータの回生電力は蓄電手段に電荷として蓄積される。このとき、蓄電手段の電荷は上述のようにあらかじめ消費され直流電源の電圧が低下しているので、例え、回生電力により発生する直流電源の電圧上昇分が同じであっても、予め低下している電圧分だけ直流電源の電圧を低下させることができる。これによって、モータの回生電力による蓄電手段の電圧値上昇を従来技術に比べて抑止することができ、蓄電手段の回生電力の蓄電能力を小さくすることが可能となる、或いは、蓄電手段による回生電力の蓄電で回生電力による電圧値の上昇をより効果的に抑止することが可能となる。よって、蓄電手段の容量低減によるコスト低減、又は、回生電力による電圧値の上昇により、モータの駆動装置の直流電源がショートを起こしたり、モータの駆動装置が破損したりすることがなくなり、モータの駆動装置の信頼性が大幅に向上する。
また、モータが減速開始するまでの所定時間は、蓄電手段に蓄積された電荷によってモータが駆動する。これによって、直流電源の直流によるモータの駆動時間が所定時間だけ減少する。つまり、直流電源からの直流をモータが消費する電力消費量を削減することができる。よって、モータの駆動装置の稼動に伴う維持コストが低減し、モータの駆動装置の経済性やエネルギー効率が大幅に向上する。
さらに、蓄電手段に加わる電圧を同一とした場合、蓄電可能な回生電力の電荷の容量は、上述のように従来技術に比べて増大させることができる。さらに、別途放電手段(例えば抵抗器等)を設けた場合であっても、放電手段によって蓄電手段の電荷を放電しなければならなくなるタイミングは従来技術に比べて遅くなる。つまり、放電手段によって回生電力を消費する頻度は従来技術に比べ低減する。よって、放電手段を小型化することができ、放電回路を構成する抵抗やトランジスタなどのコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点を解消できる。よって、モータの駆動装置のコストが下がり、モータの駆動装置の経済性がより一層上昇する。加えて、大型の抵抗器を用いた場合、その設置スペース及び抵抗器の発熱に対する十分な放熱性能を確保するためのスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点も解消できる。よって、モータの駆動装置の設計自由度が大幅に向上する。
また、モータが減速開始するまでの所定時間は、蓄電手段に蓄積された電荷によってモータが駆動する。これによって、直流電源の直流によるモータの駆動時間が所定時間だけ減少する。つまり、直流電源からの直流をモータが消費する電力消費量を削減することができる。よって、モータの駆動装置の稼動に伴う維持コストが低減し、モータの駆動装置の経済性やエネルギー効率が大幅に向上する。
さらに、蓄電手段に加わる電圧を同一とした場合、蓄電可能な回生電力の電荷の容量は、上述のように従来技術に比べて増大させることができる。さらに、別途放電手段(例えば抵抗器等)を設けた場合であっても、放電手段によって蓄電手段の電荷を放電しなければならなくなるタイミングは従来技術に比べて遅くなる。つまり、放電手段によって回生電力を消費する頻度は従来技術に比べ低減する。よって、放電手段を小型化することができ、放電回路を構成する抵抗やトランジスタなどのコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点を解消できる。よって、モータの駆動装置のコストが下がり、モータの駆動装置の経済性がより一層上昇する。加えて、大型の抵抗器を用いた場合、その設置スペース及び抵抗器の発熱に対する十分な放熱性能を確保するためのスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点も解消できる。よって、モータの駆動装置の設計自由度が大幅に向上する。
(本発明によるモータの駆動装置の全体構成)
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の実施の形態であるモータの駆動装置は、あらかじめ設定された縫いのパターンに従って縫いを行うミシンに設けられたミシンモータの駆動装置100である。
図1はミシンモータの駆動装置100の主要構成を示す回路図である。図1に示すように、ミシンモータの駆動装置100は、交流を出力する交流電源1と、交流電源1から出力された交流を直流に変換して出力するコンバータ回路2と、ミシンの主軸(図示略)を回転駆動するミシンモータ5と、コンバータ回路2とミシンモータ5の各相巻線との接続状態を切り替え可能なインバータ回路4と、インバータ回路4によるミシンモータ5の各相巻線に対する通電のタイミングを制御することでミシンモータ5の駆動あるいは制動を行うインバータ駆動回路6と、コンバータ回路2から出力された直流電源Aに接続され当該直流電源Aを平滑すると共に、ミシンモータ5の回生電力を電荷として蓄電する平滑コンデンサ3と、平滑コンデンサ3よりもコンバータ2寄りの位置に設けられて後述する制御装置20の制御に応じてコンバータ回路2とインバータ回路4との電気的接続と切断とを切り替ええて、ミシンモータ5への直流電源Aの通電と切断とを切り替え可能な電源切替トランジスタ7と、電源切り替えトランジスタ7の切断時に当該電源切り替えトランジスタ7に逆電圧が印加されるのを防止する保護ダイオード7aと、平滑コンデンサ3及びミシンモータ5に加えられる直流電源Aの電圧を検出する電圧検出回路8と、平滑コンデンサ3の電荷を放電する放電回路10と、ミシンモータの制御回路100の各部を制御する制御装置20と、を備えている。
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の実施の形態であるモータの駆動装置は、あらかじめ設定された縫いのパターンに従って縫いを行うミシンに設けられたミシンモータの駆動装置100である。
図1はミシンモータの駆動装置100の主要構成を示す回路図である。図1に示すように、ミシンモータの駆動装置100は、交流を出力する交流電源1と、交流電源1から出力された交流を直流に変換して出力するコンバータ回路2と、ミシンの主軸(図示略)を回転駆動するミシンモータ5と、コンバータ回路2とミシンモータ5の各相巻線との接続状態を切り替え可能なインバータ回路4と、インバータ回路4によるミシンモータ5の各相巻線に対する通電のタイミングを制御することでミシンモータ5の駆動あるいは制動を行うインバータ駆動回路6と、コンバータ回路2から出力された直流電源Aに接続され当該直流電源Aを平滑すると共に、ミシンモータ5の回生電力を電荷として蓄電する平滑コンデンサ3と、平滑コンデンサ3よりもコンバータ2寄りの位置に設けられて後述する制御装置20の制御に応じてコンバータ回路2とインバータ回路4との電気的接続と切断とを切り替ええて、ミシンモータ5への直流電源Aの通電と切断とを切り替え可能な電源切替トランジスタ7と、電源切り替えトランジスタ7の切断時に当該電源切り替えトランジスタ7に逆電圧が印加されるのを防止する保護ダイオード7aと、平滑コンデンサ3及びミシンモータ5に加えられる直流電源Aの電圧を検出する電圧検出回路8と、平滑コンデンサ3の電荷を放電する放電回路10と、ミシンモータの制御回路100の各部を制御する制御装置20と、を備えている。
また、図示しないが、ミシンは、ミシンのアーム部の延設方向に沿って配接されてミシンモータ5の駆動によって回転する主軸と、縫い針を保持して主軸の回転に応じて上下動する針棒と、主軸と針棒とを連結するよう設けられて主軸の回転運動を上下動運動に変換して針棒に伝達する上下動機構とを備え、縫いに要する針数を設定する設定手段と、各種の針数に対応したミシンモータ5の加減速パターンを記憶する記憶装置(例えばEEPROM)と、を備えている。
ミシンモータ5の駆動によって主軸が回転すると、上下動機構によって主軸の回転運動が上下動運動に変換されて針棒に伝達され、針棒が上下動する。また、上記ミシンは、針数が設定されると、当該針数に対応したミシンモータ5の加減速パターンが読み出され、これに従ってミシンモータ5の加減速制御が実行される。
ミシンモータ5の駆動によって主軸が回転すると、上下動機構によって主軸の回転運動が上下動運動に変換されて針棒に伝達され、針棒が上下動する。また、上記ミシンは、針数が設定されると、当該針数に対応したミシンモータ5の加減速パターンが読み出され、これに従ってミシンモータ5の加減速制御が実行される。
(ミシンモータの駆動装置の各構成)
次に、ミシンモータの駆動装置の各構成について詳細に説明する。
交流電源1は、コンバータ2に交流を出力する。交流電源は、コンセント等から電力供給を得て交流を出力する電源装置であり、電力供給を受けるコンセントの電圧に応じた交流電源1がミシンモータの駆動装置100に供給される。
コンバータ2は、交流電源1から出力された交流を直流に整流する所謂整流器である。コンバータ2によって整流された直流はインバータ回路4へと出力され、ミシンモータ5を駆動させる電気エネルギーとなる。
次に、ミシンモータの駆動装置の各構成について詳細に説明する。
交流電源1は、コンバータ2に交流を出力する。交流電源は、コンセント等から電力供給を得て交流を出力する電源装置であり、電力供給を受けるコンセントの電圧に応じた交流電源1がミシンモータの駆動装置100に供給される。
コンバータ2は、交流電源1から出力された交流を直流に整流する所謂整流器である。コンバータ2によって整流された直流はインバータ回路4へと出力され、ミシンモータ5を駆動させる電気エネルギーとなる。
平滑コンデンサ3は、コンバータ2により整流された直流電源Aに接続され、当該直流電源Aを平滑する。そして、平滑コンデンサ3により平滑された直流電源Aは、ミシンモータ5を駆動する駆動源となる。また、平滑コンデンサ3は、後述する回生電力による電圧値上昇の際に、当該回生電力の一部を電荷として蓄積することで回生電力に起因する直流電源Aの電圧値上昇を緩和する。その詳細は後述する。
インバータ回路4は、インバータ駆動回路6の制御に応じてミシンモータ5を駆動あるいは制動する。インバータ回路4、インバータ駆動回路6によってミシンモータ5が駆動される仕組みについては後述する。
電源切替トランジスタ7は、コンバータ2とインバータ回路4とを接続する正極側の途中であって平滑コンデンサ3よりもコンバータ2側に設けられ、制御装置20の制御に応じて、ミシンモータ5への直流電源Aの通電(ON)と切断(OFF)とを切り替える。つまり、電源切替トランジスタ7がONのとき、コンバータ2の直流はインバータ回路4に流れ、電源切替トランジスタ7がOFFのとき、コンバータ2の直流はインバータ回路4に流れない。
電圧検出回路8は、電源切替トランジスタ7よりも直流電源A側に設けられ、平滑コンデンサ3及びミシンモータ5に加えられる直流電源のプラス極側(図1の上側)とマイナス極側(図1の下側)との間の電圧値を検出する。電圧検出回路8によって検出された電圧値は、制御装置20に出力される。
電圧検出回路8は、電源切替トランジスタ7よりも直流電源A側に設けられ、平滑コンデンサ3及びミシンモータ5に加えられる直流電源のプラス極側(図1の上側)とマイナス極側(図1の下側)との間の電圧値を検出する。電圧検出回路8によって検出された電圧値は、制御装置20に出力される。
放電回路10は、直流電源Aの正極と負極のとの間に設けられ、平滑コンデンサ3の電荷を放電する。放電回路10は、電力を消費して熱に変化して発散させる抵抗器11と、直流電源Aに対する抵抗器11の電気的接続について接続(ON)/切断(OFF)を切り替える放電回路切替トランジスタ12とを直列に接続してなる。制御装置20は、電圧検出回路8から検出される直流電源Aの電圧が所定の電圧以上となると放電回路切替トランジスタ12にオン信号を出力し放電回路切替トランジスタ12をONさせることにより、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷の一部が電流となって抵抗器11に流れて消費され、平滑コンデンサ3の蓄電量が低減され、直流電源Aが所定の電圧以上に上昇するのが防止される。
制御装置20は、ミシンモータの駆動装置100の各部を制御する。例えば、設定針数によって定まるミシンモータ5の加減速パターンをインバータ駆動回路6に出力し、ミシンモータ5が当該加減速パターンに応じて駆動されるようインバータ駆動回路6を制御する。また、当該加減速パターンに応じて電源切替トランジスタ7をOFFに切り替える。このとき、ミシンモータ5が制動される所定時間前に電源切替トランジスタ7をOFFにする。
図2はミシンモータ5の回転速度とトリガ信号Trとの関係を示す説明図である。図2上図は針数によって定められたミシンモータ5の加減速パターンの一例であり、図2下図はトリガ信号Trが出力されるタイミングを示す信号パターンの一例である。
ミシンモータ5が制動されるタイミングt1の所定時間前のタイミングt0で制御装置20はトリガ信号Trを電源切替トランジスタ7に出力する。トリガ信号Trを受けた電源切替トランジスタ7はOFFとなり、コンバータ2とインバータ回路4とは電気的に切断された状態となる。このとき、ミシンモータ5が制動されるタイミングまでの所定時間、ミシンモータ5は平滑コンデンサ3にそれまで蓄積されていた電荷によって駆動される。平滑コンデンサ3によるミシンモータ5の駆動の詳細については後述する。
ミシンモータ5が制動されるタイミングt1の所定時間前のタイミングt0で制御装置20はトリガ信号Trを電源切替トランジスタ7に出力する。トリガ信号Trを受けた電源切替トランジスタ7はOFFとなり、コンバータ2とインバータ回路4とは電気的に切断された状態となる。このとき、ミシンモータ5が制動されるタイミングまでの所定時間、ミシンモータ5は平滑コンデンサ3にそれまで蓄積されていた電荷によって駆動される。平滑コンデンサ3によるミシンモータ5の駆動の詳細については後述する。
制動開始からどの程度前のタイミングでトリガ信号Trを出力して電源切替トランジスタ7をOFFにするかについては、当該タイミングと加減速パターンにおけるミシンモータ5の回転速度との関係を定めたタイミングテーブルが記憶装置(例えばEEPROM)に記憶されており、これを参照して決定する。また、このタイミングテーブルは事前に試験などを行い適正な値を求めて作成される。このように、制御装置20の制御によって電源切替トランジスタ7は「切替手段」として機能する。また、制御装置20は「切断制御手段」として機能する。また、電源切替トランジスタ7がOFFの際、電圧検出回路8によって検出された電圧値に応じて放電回路切替トランジスタ12のON/OFFを切り替える。ミシンモータの駆動装置100における制御装置20の各種制御については後述する。
(ミシンモータの駆動及び制動)
次に、ミシンモータの駆動装置100においてミシンモータ5が駆動あるいは制動される仕組みについて詳細に説明する。
交流電源1から供給された交流は、コンバータ2によって直流に整流され、インバータ回路4へと流れる。このとき、コンバータ2から出力される直流は、平滑コンデンサ3によって平滑され、直流電源Aとしてミシンモータ5に供給される。なお、平滑コンデンサ3は当該直流を平滑する作用と共に、当該直流の一部を電荷として蓄積する。
次に、ミシンモータの駆動装置100においてミシンモータ5が駆動あるいは制動される仕組みについて詳細に説明する。
交流電源1から供給された交流は、コンバータ2によって直流に整流され、インバータ回路4へと流れる。このとき、コンバータ2から出力される直流は、平滑コンデンサ3によって平滑され、直流電源Aとしてミシンモータ5に供給される。なお、平滑コンデンサ3は当該直流を平滑する作用と共に、当該直流の一部を電荷として蓄積する。
インバータ回路4は、インバータ駆動回路6の制御に従ってミシンモータ5を駆動する。
インバータ回路4は、コンバータ2とミシンモータ5との電気的接続/切断について、インバータ駆動回路6の制御に従って電気的接続(ON)/切断(OFF)とを切替るトランジスタ4a〜4fと、インバータ回路4を流れる電流を整流するダイオード4g〜4lと、を備えている。
また、ミシンモータ5は、ミシンモータ5内で固定されて設けられた駆動コイル5a,5b,5cと、ミシンモータ5の回転軸(図示略)と連結して回転可能に設けられた円筒状のマグネットロータ5dと、マグネットロータ5dの所定の三箇所に設けられてマグネットロータ5dの回転角度を検出する位置検出素子5e,5f,5gとを備えている。駆動コイル5a,5b,5cはそれぞれ一端部が他の駆動コイルと接続している。また、駆動コイル5a,5b,5cはそれぞれが他の駆動コイルに対して120度の角度で設けられ、駆動コイル5a,5b,5cはミシンモータ5の回転軸とほぼ平行に、マグネットロー5dの表面に対抗するようにに設けられている。また、インバータ回路4とミシンモータ5とは、導線U,V,Wで電気的に接続されており、駆動コイル5aの他端部は導線Uと、駆動コイル5bの他端部は導線Vと、駆動コイル5cの他端部は導線Wと接続している。
インバータ回路4は、コンバータ2とミシンモータ5との電気的接続/切断について、インバータ駆動回路6の制御に従って電気的接続(ON)/切断(OFF)とを切替るトランジスタ4a〜4fと、インバータ回路4を流れる電流を整流するダイオード4g〜4lと、を備えている。
また、ミシンモータ5は、ミシンモータ5内で固定されて設けられた駆動コイル5a,5b,5cと、ミシンモータ5の回転軸(図示略)と連結して回転可能に設けられた円筒状のマグネットロータ5dと、マグネットロータ5dの所定の三箇所に設けられてマグネットロータ5dの回転角度を検出する位置検出素子5e,5f,5gとを備えている。駆動コイル5a,5b,5cはそれぞれ一端部が他の駆動コイルと接続している。また、駆動コイル5a,5b,5cはそれぞれが他の駆動コイルに対して120度の角度で設けられ、駆動コイル5a,5b,5cはミシンモータ5の回転軸とほぼ平行に、マグネットロー5dの表面に対抗するようにに設けられている。また、インバータ回路4とミシンモータ5とは、導線U,V,Wで電気的に接続されており、駆動コイル5aの他端部は導線Uと、駆動コイル5bの他端部は導線Vと、駆動コイル5cの他端部は導線Wと接続している。
インバータ回路4のトランジスタ4a〜4fは、そのいずれかふたつがインバータ駆動回路6の制御によってONとなる。これによって、ミシンモータ5の駆動コイル5a,5b,5cと導線U,V,Wによって形成される回路のいずれにコンバータ2からの直流が流れるかが決定する。例えば、導線Uを介して駆動コイル5a,5bに直流が流れ、導線Vに至るようにする場合は、トランジスタ4a,4eがONとなり、他はOFFとなる。このとき、駆動コイル5a,5bには流れた直流に応じた磁界が生じる。つまり、トランジスタ4a〜4fのうちいずれかふたつがONとなることで駆動コイル5a〜5cのいずれかふたつに直流が流れ、直流が流れた駆動コイル5a〜5cに磁界が生じる。
マグネットロータ5dは、円筒状の永久磁石であり、円筒の円中心軸に沿って当該円筒を半分に分割する線(5h)を境に、一方がN極(5i)、他方がS極(5j)の磁力を有している。上述の仕組みで駆動コイル5a〜5cに生じた磁界と、マグネットロータ5dの磁力とが作用して運動ベクトルが生じ、マグネットロータ5dはミシンモータ5の回転軸を中心として回転運動を行う。このときのマグネットロータ5dの回転方向は、駆動コイル5a〜5cに生じた磁界の向きに応じる。つまり、インバータ回路4のトランジスタ4a〜4fを駆動するインバータ駆動回路6の制御によって決定する。また、マグネットロータ5dの駆動コイル5a〜5cに対する回転角度は位置検出素子5e〜5gによって検出され、インバータ駆動回路6に出力される。インバータ駆動回路6は位置検出素子5e〜5gによるマグネットロータ5dの回転角度に応じてインバータ回路4のトランジスタ4a〜4fのON/OFFを切り替えてマグネットロータ5dを回転させる。マグネットロータ5dの回転運動はミシンモータ5の回転軸を回転させる。かようにしてミシンモータ5は駆動し、ミシンの主軸が回転する。つまり、ミシンモータ5は所謂DCブラシレスモータである。
マグネットロータ5dは、円筒状の永久磁石であり、円筒の円中心軸に沿って当該円筒を半分に分割する線(5h)を境に、一方がN極(5i)、他方がS極(5j)の磁力を有している。上述の仕組みで駆動コイル5a〜5cに生じた磁界と、マグネットロータ5dの磁力とが作用して運動ベクトルが生じ、マグネットロータ5dはミシンモータ5の回転軸を中心として回転運動を行う。このときのマグネットロータ5dの回転方向は、駆動コイル5a〜5cに生じた磁界の向きに応じる。つまり、インバータ回路4のトランジスタ4a〜4fを駆動するインバータ駆動回路6の制御によって決定する。また、マグネットロータ5dの駆動コイル5a〜5cに対する回転角度は位置検出素子5e〜5gによって検出され、インバータ駆動回路6に出力される。インバータ駆動回路6は位置検出素子5e〜5gによるマグネットロータ5dの回転角度に応じてインバータ回路4のトランジスタ4a〜4fのON/OFFを切り替えてマグネットロータ5dを回転させる。マグネットロータ5dの回転運動はミシンモータ5の回転軸を回転させる。かようにしてミシンモータ5は駆動し、ミシンの主軸が回転する。つまり、ミシンモータ5は所謂DCブラシレスモータである。
よって、ミシンモータ5は「モータ」、ミシンモータ5の駆動コイル5a〜5cに通電を行うインバータ回路4は「通電手段」、インバータ回路4を制御することでミシンモータ5を駆動あるいは制動するインバータ駆動回路6は「駆動制御回路」として機能する。
なお、インバータ駆動回路6によるミシンモータの駆動あるいは制動は、ミシンの縫製データの縫いパターンに応じて制御装置20によって制御される。つまり、インバータ駆動回路によるミシンモータ5の制御を、制御装置20がさらに制御している。
なお、インバータ駆動回路6によるミシンモータの駆動あるいは制動は、ミシンの縫製データの縫いパターンに応じて制御装置20によって制御される。つまり、インバータ駆動回路によるミシンモータ5の制御を、制御装置20がさらに制御している。
(回生電力)
次に、ミシンモータ5の制動時に回生電力が生じる仕組みについて詳細に説明する。ミシンモータ5が回転すると、当該回転に伴い、マグネットロータ5dが有する磁力による磁界の位置及び向きが駆動コイル5a〜5cに対して変化する。これによって駆動コイルには電磁誘導が生じ、起電力(回生電力)が発生する。
次に、ミシンモータ5の制動時に回生電力が生じる仕組みについて詳細に説明する。ミシンモータ5が回転すると、当該回転に伴い、マグネットロータ5dが有する磁力による磁界の位置及び向きが駆動コイル5a〜5cに対して変化する。これによって駆動コイルには電磁誘導が生じ、起電力(回生電力)が発生する。
ミシンモータ5の回生電力は、ミシンモータ5が駆動されている場合や単にミシンモータ5への通電を遮断した場合の惰性回転の場合にも発生するが、ミシンモータ5の回転に必要とされる電力が当該回生電力より大きいので、回生電力はミシンモータ5を回転させるための電力として消費され、直流電願Aの電圧は上昇せず当該回生電力がコンバータ2を破損させることはない。しかし、ミシンモータ5は、縫製効率の低下を防ぐために制動時に速やかに停止させる必要がある。そのため、インバータ駆動回路6は、ミシンモータ5のマグネットロータ5dがそれまでの回転方向と逆方向に回転する回転ベクトルを生ずるようにインバータ回路4を制御する、いわゆる逆転制動を行う。この場合、ミシンモータ5は、発電機として作用するので回生電力を発生し、この回生電力は平滑コンデンサ3に電荷として蓄積される。また、これに伴い、直流電源Aの電圧は上昇する。
(平滑コンデンサの放電)
次に、平滑コンデンサ3の放電が行われる仕組みについて詳細に説明する。
図3はミシンモータ5の回転数Sと、平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vと、の関係を示すグラフである。図3上図は針数によって定められたミシンモータ5の加減速パターンの一例であり、下図は加減速パターンに従って逆転制動による加減速が行われた場合の平滑コンデンサ3の電圧(直流電源Aの電圧)の変化を示している。
ミシンモータ5の加速開始から、減速の所定時間前のタイミング(t0)までの間は、電源切替トランジスタ7はONとなっている。つまり、コンバータ2による直流によってミシンモータ5は駆動される。このとき、平滑コンデンサ3の電圧値Vすなわち直流電源Aの電圧は、図3に示すようにミシンモータ5の始動直後は直流電源Aの通電経路に発生する電圧降下により一時的に下がるものの、その後はほぼ一定(電圧値Vc)となる。また、このとき放電回路10の放電回路切替トランジスタ12はOFFである。また、制御装置20は、インバータ駆動回路6を通じて、駆動開始から制動が始まるタイミング(t1)までは、ミシンモータ5が駆動を行うようにインバータ回路4の接続切り替えを実行させる。
その後、上述のように、ミシンモータ5が制動されることで減速する所定時間前のタイミング(t0)に制御装置20によって電源切替トランジスタ7がOFFとなる。一方、ミシンモータ5の制動が始まるタイミング(t1)までの所定時間は、ミシンモータ5は定速(速度A)で駆動される。このときミシンモータ5では電力消費が行われるが、電源切替トランジスタ7がOFFとなっているので、コンバータ2による直流は供給されない。このとき、ミシンモータ5は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷を消費することで駆動される。つまり、t0からt1までの所定時間は、平滑コンデンサ3がミシンモータ5の電力供給源となる。これによって、平滑コンデンサ3がコンバータ2の直流の平滑時に蓄積した電荷が放電される。つまり、平滑コンデンサ3の蓄電量が低減する。これに伴い、平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vは電圧値Vdまで低下する。電圧値Vの低下は、電圧検出回路8によって検出される。
次に、平滑コンデンサ3の放電が行われる仕組みについて詳細に説明する。
図3はミシンモータ5の回転数Sと、平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vと、の関係を示すグラフである。図3上図は針数によって定められたミシンモータ5の加減速パターンの一例であり、下図は加減速パターンに従って逆転制動による加減速が行われた場合の平滑コンデンサ3の電圧(直流電源Aの電圧)の変化を示している。
ミシンモータ5の加速開始から、減速の所定時間前のタイミング(t0)までの間は、電源切替トランジスタ7はONとなっている。つまり、コンバータ2による直流によってミシンモータ5は駆動される。このとき、平滑コンデンサ3の電圧値Vすなわち直流電源Aの電圧は、図3に示すようにミシンモータ5の始動直後は直流電源Aの通電経路に発生する電圧降下により一時的に下がるものの、その後はほぼ一定(電圧値Vc)となる。また、このとき放電回路10の放電回路切替トランジスタ12はOFFである。また、制御装置20は、インバータ駆動回路6を通じて、駆動開始から制動が始まるタイミング(t1)までは、ミシンモータ5が駆動を行うようにインバータ回路4の接続切り替えを実行させる。
その後、上述のように、ミシンモータ5が制動されることで減速する所定時間前のタイミング(t0)に制御装置20によって電源切替トランジスタ7がOFFとなる。一方、ミシンモータ5の制動が始まるタイミング(t1)までの所定時間は、ミシンモータ5は定速(速度A)で駆動される。このときミシンモータ5では電力消費が行われるが、電源切替トランジスタ7がOFFとなっているので、コンバータ2による直流は供給されない。このとき、ミシンモータ5は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷を消費することで駆動される。つまり、t0からt1までの所定時間は、平滑コンデンサ3がミシンモータ5の電力供給源となる。これによって、平滑コンデンサ3がコンバータ2の直流の平滑時に蓄積した電荷が放電される。つまり、平滑コンデンサ3の蓄電量が低減する。これに伴い、平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vは電圧値Vdまで低下する。電圧値Vの低下は、電圧検出回路8によって検出される。
その後、制動開始のタイミングt1において、制御装置20によりインバータ駆動回路6を介してミシンモータ5が制動を行うようにインバータ回路4の切り替え制御が行われると、電源切替トランジスタ7は既にOFFなので、ミシンモータ5の回生電力によって平滑コンデンサ3に電荷が蓄積される。これに伴い、電圧値Vは上昇する。電圧値Vの上昇は、電圧検出回路8によって検出される。このとき、ミシンモータ5の減速開始後のタイミングt2において電圧値Vが電圧値Vaを超えたことが電圧検出回路8によって検出されると、制御装置20は放電回路10の放電回路切替トランジスタ12をONにする。ここで、電圧値Vaは平滑コンデンサ3の許容電圧である。これによって、放電回路10の抵抗器11がミシンモータの駆動回路100と電気的に接続され、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷が電流となって抵抗器11に流れ、抵抗器11によって当該電流は消費され、熱となる。これに伴い、電荷を放電した平滑コンデンサ3の電圧値Vは低下する。電圧値Vの低下は、電圧検出回路8によって検出される。つまり、制御装置20が放電回路切替トランジスタ12をONにすることで平滑コンデンサ3の電荷を抵抗器11に放電させる。よって、制御装置20の制御によって放電回路10は「放電手段」として機能する。また、電圧検出回路8は「判定手段」として機能する。
放電回路10の抵抗器11による放電に伴い、電圧値Vが電圧値Vbを下回ったことが電圧検出回路8によって検出されると、制御装置20は放電回路10の放電回路切替トランジスタ12をOFFにする。つまり、ミシンモータ5の駆動装置100に対する抵抗器11の電気的接続が切断され、平滑コンデンサ3の電荷の放電が行われなくなる。これによって、平滑コンデンサ3にはミシンモータ5の回生電力が電荷として再度蓄積され、電圧値Vは上昇する。
その後、制御装置20は電圧検出回路8によって検出された電圧値Vが電圧値Vaを超えると放電回路10の放電回路切替トランジスタ12をONにし、電圧値Vbを下回ると放電回路切替トランジスタ12をOFFにする。これによって、電圧値Vを基準として、平滑コンデンサ3の蓄電容量を超えた蓄電が行われないよう制御される。また、このとき、放電回路切替トランジスタ12が一度OFFになってから再びONになるまでには間があるため、抵抗器11の熱は発散される。かようにして、ミシンモータ5が完全に停止するまでの間、平滑コンデンサ3の電圧値Vの制御が行われる。
なお、電圧値VbはVa以下の値であれば良い。つまり、電圧値Vaを超えれば放電回路切替トランジスタ12をONにし、電圧値Vaを下回れば放電回路切替トランジスタ12をOFFにするよう制御しても良い。
また、ミシンモータ5の停止後は、制御装置20は、平滑コンデンサ3が所定電圧(例えば、Vb又はVc)に低減するまで、放電回路切替トランジスタ12をON状態に維持しつつ、電源切替トランジスタ7をOFFのままとする制御を行うことが望ましい。
その後、制御装置20は電圧検出回路8によって検出された電圧値Vが電圧値Vaを超えると放電回路10の放電回路切替トランジスタ12をONにし、電圧値Vbを下回ると放電回路切替トランジスタ12をOFFにする。これによって、電圧値Vを基準として、平滑コンデンサ3の蓄電容量を超えた蓄電が行われないよう制御される。また、このとき、放電回路切替トランジスタ12が一度OFFになってから再びONになるまでには間があるため、抵抗器11の熱は発散される。かようにして、ミシンモータ5が完全に停止するまでの間、平滑コンデンサ3の電圧値Vの制御が行われる。
なお、電圧値VbはVa以下の値であれば良い。つまり、電圧値Vaを超えれば放電回路切替トランジスタ12をONにし、電圧値Vaを下回れば放電回路切替トランジスタ12をOFFにするよう制御しても良い。
また、ミシンモータ5の停止後は、制御装置20は、平滑コンデンサ3が所定電圧(例えば、Vb又はVc)に低減するまで、放電回路切替トランジスタ12をON状態に維持しつつ、電源切替トランジスタ7をOFFのままとする制御を行うことが望ましい。
(本発明のミシンモータの駆動装置による作用効果)
上述の実施の形態によれば、制御装置20が縫製データの縫いパターンに応じたミシンモータ5の加減速パターンに対して、電源切替トランジスタ7をOFFにしてミシンモータ5の減速開始タイミングよりも所定時間早いタイミング(t0)にコンバータ2からの直流の通電を切断する。これによって、ミシンモータ5が減速開始するまでの所定時間(t0からt1の間)は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷による電力供給でミシンモータ5が駆動される。このとき平滑コンデンサ3に蓄積された電荷は、コンバータ2から出力される直流を平滑コンデンサ3が平滑する際に蓄積された電荷である。つまり、減速開始するまでの所定時間のミシンモータ5の駆動によって、平滑コンデンサ3に蓄積されていた電荷が消費されるように制御装置20がコンバータ2からの通電を切断する。その後、ミシンモータ5が減速開始するとミシンモータ5が有する磁気エネルギーとミシンモータ5の回転が停止するまでのミシンモータ5の回転運動とによってモータに回生電力が生じ、当該回生電力は平滑コンデンサ3に電荷として蓄積される。このとき、平滑コンデンサ3の電荷は上述のようにあらかじめ消費され直流電源Aの電圧が低下しているので、例え、回生電力により発生する直流電源Aの電圧上昇分が同じであっても、予め低下している電圧分だけ直流電源Aの電圧を低下させることができる。つまり、図3における電圧値Vcと電圧値Vdとの差異分(Δe[V])だけ平滑コンデンサ3が回生電力による直流電源Aの電圧を低く抑えることができる。これによって、ミシンモータ5の回生電力による平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vの上昇を従来技術に比べて抑止することができる。よって、回生電力による電圧値の上昇により、ミシンモータの駆動装置100のコンバータ2がショートを起こしたり、ミシンモータの駆動装置100が破損したりすることはなく、ミシンモータの駆動装置100の信頼性が大幅に向上する。
また、ミシンモータ5が減速開始するまでの所定時間(t0からt1の間)は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷によってミシンモータ5が駆動する。これによって、コンバータ2の直流によるミシンモータ5の駆動時間が当該所定時間だけ減少する。つまり、コンバータ2の直流をミシンモータ5が消費する電力消費量を削減することができる。よって、ミシンモータの駆動装置100の稼動に伴う維持コストが低減し、ミシンモータの駆動装置100の経済性やエネルギー効率が大幅に向上する。
さらに、平滑コンデンサ3に加わる電圧を同一とした場合、平滑コンデンサ3に蓄電可能な回生電力の電荷の容量は、予め低下している電圧分だけ従来技術に比べて増大している。従って、放電回路10によって平滑コンデンサ3の電荷を放電しなければならなくなるタイミングは従来技術に比べて遅くなる。具体的には、図3に示す従来技術における電圧値の変化を示す電圧値V1が回生電力によって電圧値Vaをはじめて超えるタイミングt3と、本発明の実施の形態において電圧値Vが電圧値Vaをはじめて超えるタイミングt2との間には時間Tの差異がある。つまり、放電回路10によって回生電力を消費する頻度は従来技術に比べ低減する。よって、放電回路10の小型化を計ることができ、放電回路を構成する抵抗やトランジスタなどのコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点を解消できる。よって、ミシンモータの駆動装置100のコストが下がり、ミシンモータの駆動装置100の経済性がより一層上昇する。加えて、大型の抵抗器を用いた場合、その設置スペース及び抵抗器の発熱に対する十分な放熱性能を確保するためのスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点も解消できる。よって、ミシンモータの駆動装置100の設計自由度が大幅に向上する。
上述の実施の形態によれば、制御装置20が縫製データの縫いパターンに応じたミシンモータ5の加減速パターンに対して、電源切替トランジスタ7をOFFにしてミシンモータ5の減速開始タイミングよりも所定時間早いタイミング(t0)にコンバータ2からの直流の通電を切断する。これによって、ミシンモータ5が減速開始するまでの所定時間(t0からt1の間)は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷による電力供給でミシンモータ5が駆動される。このとき平滑コンデンサ3に蓄積された電荷は、コンバータ2から出力される直流を平滑コンデンサ3が平滑する際に蓄積された電荷である。つまり、減速開始するまでの所定時間のミシンモータ5の駆動によって、平滑コンデンサ3に蓄積されていた電荷が消費されるように制御装置20がコンバータ2からの通電を切断する。その後、ミシンモータ5が減速開始するとミシンモータ5が有する磁気エネルギーとミシンモータ5の回転が停止するまでのミシンモータ5の回転運動とによってモータに回生電力が生じ、当該回生電力は平滑コンデンサ3に電荷として蓄積される。このとき、平滑コンデンサ3の電荷は上述のようにあらかじめ消費され直流電源Aの電圧が低下しているので、例え、回生電力により発生する直流電源Aの電圧上昇分が同じであっても、予め低下している電圧分だけ直流電源Aの電圧を低下させることができる。つまり、図3における電圧値Vcと電圧値Vdとの差異分(Δe[V])だけ平滑コンデンサ3が回生電力による直流電源Aの電圧を低く抑えることができる。これによって、ミシンモータ5の回生電力による平滑コンデンサ3の両極間の電圧値Vの上昇を従来技術に比べて抑止することができる。よって、回生電力による電圧値の上昇により、ミシンモータの駆動装置100のコンバータ2がショートを起こしたり、ミシンモータの駆動装置100が破損したりすることはなく、ミシンモータの駆動装置100の信頼性が大幅に向上する。
また、ミシンモータ5が減速開始するまでの所定時間(t0からt1の間)は、平滑コンデンサ3に蓄積された電荷によってミシンモータ5が駆動する。これによって、コンバータ2の直流によるミシンモータ5の駆動時間が当該所定時間だけ減少する。つまり、コンバータ2の直流をミシンモータ5が消費する電力消費量を削減することができる。よって、ミシンモータの駆動装置100の稼動に伴う維持コストが低減し、ミシンモータの駆動装置100の経済性やエネルギー効率が大幅に向上する。
さらに、平滑コンデンサ3に加わる電圧を同一とした場合、平滑コンデンサ3に蓄電可能な回生電力の電荷の容量は、予め低下している電圧分だけ従来技術に比べて増大している。従って、放電回路10によって平滑コンデンサ3の電荷を放電しなければならなくなるタイミングは従来技術に比べて遅くなる。具体的には、図3に示す従来技術における電圧値の変化を示す電圧値V1が回生電力によって電圧値Vaをはじめて超えるタイミングt3と、本発明の実施の形態において電圧値Vが電圧値Vaをはじめて超えるタイミングt2との間には時間Tの差異がある。つまり、放電回路10によって回生電力を消費する頻度は従来技術に比べ低減する。よって、放電回路10の小型化を計ることができ、放電回路を構成する抵抗やトランジスタなどのコストが上がることによってモータの駆動装置のコストが上がるといった問題点を解消できる。よって、ミシンモータの駆動装置100のコストが下がり、ミシンモータの駆動装置100の経済性がより一層上昇する。加えて、大型の抵抗器を用いた場合、その設置スペース及び抵抗器の発熱に対する十分な放熱性能を確保するためのスペースや空調の仕組みが必要となり、モータの駆動装置の設計を制限する、特に装置の小型化を困難にするといった問題点も解消できる。よって、ミシンモータの駆動装置100の設計自由度が大幅に向上する。
(その他)
なお、上述の実施の形態では、モータの駆動装置はミシンモータ5の駆動を制御する装置であるが、本発明が駆動制御するモータはミシンモータ5に限らないことは言うまでもない。本発明によるモータの駆動装置は、モータの加減速パターンが既知である場合のように、減速の開始タイミングが予め認識可能なモータの制御を行うものであれば応用可能である。例えば、チップマウンタ等の電子部品搭載装置のアクチュエータのモータのように、ヘッドを目的地まで移動する際の加減速パターンが予め定められている場合等がこれに相当する。
また、上述の実施の形態では、ミシンモータ5はDCブラシレスモータであるが、インバータ制御で駆動するモータならばモータの種類を問わない。例えばACサーボモータ等でもよい。
また、上述の実施の形態では、交流電源からコンバータ2を介して整流された直流により直流電源を構成しているが、電池により単独で直流電源を構成しても良い。
なお、上述の実施の形態では、モータの駆動装置はミシンモータ5の駆動を制御する装置であるが、本発明が駆動制御するモータはミシンモータ5に限らないことは言うまでもない。本発明によるモータの駆動装置は、モータの加減速パターンが既知である場合のように、減速の開始タイミングが予め認識可能なモータの制御を行うものであれば応用可能である。例えば、チップマウンタ等の電子部品搭載装置のアクチュエータのモータのように、ヘッドを目的地まで移動する際の加減速パターンが予め定められている場合等がこれに相当する。
また、上述の実施の形態では、ミシンモータ5はDCブラシレスモータであるが、インバータ制御で駆動するモータならばモータの種類を問わない。例えばACサーボモータ等でもよい。
また、上述の実施の形態では、交流電源からコンバータ2を介して整流された直流により直流電源を構成しているが、電池により単独で直流電源を構成しても良い。
2 コンバータ
3 平滑コンデンサ
4 インバータ回路
5 ミシンモータ
6 インバータ駆動回路
7 電源切替トランジスタ
8 電圧検出回路
10 放電手段
11 抵抗器
12 放電回路切替トランジスタ
20 制御装置
3 平滑コンデンサ
4 インバータ回路
5 ミシンモータ
6 インバータ駆動回路
7 電源切替トランジスタ
8 電圧検出回路
10 放電手段
11 抵抗器
12 放電回路切替トランジスタ
20 制御装置
Claims (1)
- 交流電源から入力した交流を整流して又は単独で直流を出力する直流電源と、
前記直流電源とモータの各相巻線との接続状態を切り替え可能な通電手段と、
前記通電手段の通電タイミングを制御して前記モータを駆動あるいは制動する駆動制御回路と、
前記直流電源に接続され当該直流電源を平滑すると共に、前記モータの制動時に前記各相巻線に生じる回生エネルギーを電荷として蓄積する蓄電手段と、を備えるモータの駆動装置において、
前記蓄電手段よりも直流電源寄りの位置で、前記モータへの前記直流電源の通電と切断とを切り替え可能な切替手段と、
前記モータの加速時間と減速時間とが既知である加減速パターンに対して、前記切替手段を介して前記加減速パターンに基づく減速開始タイミングよりも所定時間早く前記直流電源からの通電を切断する制御を行う切断制御手段と、を備えることを特徴とするモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008054869A JP2009213290A (ja) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | モータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008054869A JP2009213290A (ja) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | モータの駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009213290A true JP2009213290A (ja) | 2009-09-17 |
Family
ID=41185887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008054869A Pending JP2009213290A (ja) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | モータの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009213290A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012061563A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Denso Wave Inc | ロボットシステム |
CN102403958A (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-04 | 发那科株式会社 | 电动机驱动装置 |
JP2012143850A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Seiko Epson Corp | ロボット及びロボット駆動方法 |
JP2012152008A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Denso Wave Inc | ロボットコントローラ |
JP2013202762A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Denso Wave Inc | ロボットシステム |
JP2021064988A (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-22 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
CN113489419A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 南京航空航天大学 | 一种电励磁双凸极电机驱动充电一体化***及其多模态能量回馈控制方法 |
-
2008
- 2008-03-05 JP JP2008054869A patent/JP2009213290A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012061563A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Denso Wave Inc | ロボットシステム |
CN102403958A (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-04 | 发那科株式会社 | 电动机驱动装置 |
JP2012085512A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-04-26 | Fanuc Ltd | 蓄電器を用いたモータ駆動装置 |
US8415906B2 (en) | 2010-09-16 | 2013-04-09 | Fanuc Corporation | Motor driving apparatus |
JP2012143850A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Seiko Epson Corp | ロボット及びロボット駆動方法 |
JP2012152008A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Denso Wave Inc | ロボットコントローラ |
JP2013202762A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Denso Wave Inc | ロボットシステム |
JP2021064988A (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-22 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
JP7342595B2 (ja) | 2019-10-10 | 2023-09-12 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
CN113489419A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 南京航空航天大学 | 一种电励磁双凸极电机驱动充电一体化***及其多模态能量回馈控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5800843B2 (ja) | モータの制動方法および装置 | |
JP2009213290A (ja) | モータの駆動装置 | |
JP5936197B2 (ja) | 風力または水力発電所用の緊急動作可能なピッチドライブ装置 | |
US8766572B2 (en) | Method and apparatus for controlling pulse-width modulation in an electric motor | |
JP6636207B2 (ja) | 電動機の駆動装置および冷凍サイクル適用機器 | |
EP1926205B1 (en) | Controller of ac generator for vehicles | |
JP2008199779A (ja) | 車両用発電制御装置 | |
CN108602182A (zh) | 电动工具 | |
US9667182B2 (en) | Method for controlling a brushless electric motor | |
US8841795B2 (en) | On-vehicle generator provided with overvoltage detecting circuit | |
US9621089B2 (en) | Control apparatus of an AC generator for a vehicle | |
JP2015502727A (ja) | 同期式モータを制御するためのシステムおよび方法 | |
US10972023B2 (en) | Power tool and control method thereof | |
JP4524663B2 (ja) | 車両用電圧制御装置 | |
JP6281115B2 (ja) | モータ駆動方法、モータ駆動装置およびブラシレスモータ | |
CN107530795B (zh) | 用于动力工具的马达制动***及方法 | |
JP6629452B2 (ja) | 誘起電圧抑制装置、モータシステム、および電力変換システム | |
JP2006074841A (ja) | 洗濯機のモータ制御装置 | |
EP3789231A1 (en) | Efficient regenerative electrical braking | |
JP6119531B2 (ja) | 車両用回転電機 | |
KR101269615B1 (ko) | 과전압 보호가 가능한 모터 구동 장치 | |
JP3749658B2 (ja) | 電源電圧保持装置 | |
JP2008131761A (ja) | 駆動装置及び駆動装置を備えたモータ駆動車両 | |
JP2009033823A (ja) | Dcモータおよびそれを備えたポンプ | |
JP6330675B2 (ja) | 車両用回転電機 |