JPH07147767A - Power controller motor driver - Google Patents
Power controller motor driverInfo
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- JPH07147767A JPH07147767A JP31405693A JP31405693A JPH07147767A JP H07147767 A JPH07147767 A JP H07147767A JP 31405693 A JP31405693 A JP 31405693A JP 31405693 A JP31405693 A JP 31405693A JP H07147767 A JPH07147767 A JP H07147767A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、サージ電流吸収用キャ
パシタを有するモータ駆動装置の電源制御装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply control device for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インバータを備えるモータ駆動装置等、
サージ電流吸収用キャパシタを有するモータ駆動装置の
電源制御装置においては、モータ駆動装置の作動開始時
に、キャパシタに大きな突入電流が流れて電源制御装置
を構成するスイッチが損傷するのを防止するための対策
が、従来から種々講じられている。図３に示す自動車用
空気調和装置の電動コンプレッサの駆動装置において
は、直流電源Ｂに接続されたインバータ１１により、空
気調和装置の電動コンプレッサのモータＭが駆動され
る。モータＭに発生する逆起電力がインバータ１１の作
動に干渉するのを防止するために、サージ電流吸収用キ
ャパシタ１２がインバータ１１に並列に配設されてい
る。本駆動装置の電源制御装置は、主スイッチ１６ａ
と、主スイッチ１６ａに並列に配設された補助スイッチ
１６ｂと、補助スイッチ１６ｂに直列に接続された抵抗
Ｒｂとを備えている。本モータ駆動装置を作動させる場
合には、先ず補助スイッチ１６ｂがＯＮされ、補助スイ
ッチ１６ｂの損傷を招かない程度の電流によってキャパ
シタ１２が充電された後、主スイッチ１６ａがＯＮされ
る。これにより、主スイッチ１６ａが大きな突入電流に
よって損傷する事態が防止される。2. Description of the Related Art A motor drive device having an inverter,
In a power supply control device for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor, measures are taken to prevent a large rush current from flowing into the capacitor at the start of operation of the motor drive device and damaging a switch forming the power supply control device. However, various measures have been taken conventionally. In the drive device for the electric compressor of the air conditioner for a vehicle shown in FIG. 3, the inverter 11 connected to the DC power source B drives the motor M of the electric compressor of the air conditioner. In order to prevent the counter electromotive force generated in the motor M from interfering with the operation of the inverter 11, the surge current absorbing capacitor 12 is arranged in parallel with the inverter 11. The power supply control device of the present drive device is the main switch 16a.
And an auxiliary switch 16b arranged in parallel with the main switch 16a, and a resistor Rb connected in series with the auxiliary switch 16b. When operating the motor drive device, the auxiliary switch 16b is first turned on, the capacitor 12 is charged with a current that does not cause damage to the auxiliary switch 16b, and then the main switch 16a is turned on. This prevents the main switch 16a from being damaged by a large inrush current.
【０００３】図４に示す自動車用空気調和装置の電動コ
ンプレッサの駆動装置においても、図３の駆動装置と同
様に、直流電源Ｂに接続されたインバータ２１により、
空気調和装置の電動コンプレッサのモータＭが駆動さ
れ、インバータ２１に並列に配設されたサージ電流吸収
用キャパシタ２２により、モータＭに発生する逆起電力
がインバータ１１の作動に干渉する事態が防止されてい
る。本装置の電源制御装置は、スイッチ２６とスイッチ
２６に直列に接続されたサーミスタＲc により構成され
ている。本駆動装置においては、発熱によるサーミスタ
Ｒc の経時的な抵抗値減少を利用して、スイッチ２６が
突入電流によって損傷を被る事態を防止している。In the drive device for the electric compressor of the automobile air conditioner shown in FIG. 4, similarly to the drive device shown in FIG.
The motor M of the electric compressor of the air conditioner is driven, and the surge current absorbing capacitor 22 arranged in parallel with the inverter 21 prevents the counter electromotive force generated in the motor M from interfering with the operation of the inverter 11. ing. The power supply control device of this device includes a switch 26 and a thermistor R c connected in series with the switch 26. In the present driving device, the decrease of the resistance value of the thermistor R c due to heat generation is utilized to prevent the switch 26 from being damaged by the inrush current.
【０００４】図５に示す駆動装置は、電気自動車の空気
調和装置の電動コンプレッサ駆動装置である。本装置に
おいても、図３の駆動装置と同様に、直流電源Ｂに接続
されたインバータ３１により、空気調和装置の電動コン
プレッサのモータＭが駆動され、インバータ３１に並列
に配設されたサージ電流吸収用キャパシタ３２により、
モータＭに発生する逆起電力がインバータ３１の作動に
干渉する事態が防止されている。本装置の電源制御装置
は、突入電流に耐えられるような大型のスイッチ３６に
よって構成されている。スイッチ３６とインバータ３１
との間には、モータ保護用ヒューズ３７が配設されてい
る。本駆動装置においては、スイッチ３６をＯＮした時
に、スイッチ３６には大きな突入電流が流れるが、スイ
ッチ３６は大型なので、損傷を被らない。The drive device shown in FIG. 5 is an electric compressor drive device for an air conditioner of an electric vehicle. Also in this device, similarly to the drive device of FIG. 3, the inverter 31 connected to the DC power source B drives the motor M of the electric compressor of the air conditioner, and the surge current absorption arranged in parallel with the inverter 31 is absorbed. By the capacitor 32 for
A situation in which the counter electromotive force generated in the motor M interferes with the operation of the inverter 31 is prevented. The power supply control device of this device is composed of a large switch 36 that can withstand an inrush current. Switch 36 and inverter 31
A fuse 37 for protecting the motor is arranged between and. In the present driving device, when the switch 36 is turned on, a large inrush current flows through the switch 36, but the switch 36 is large, so that it is not damaged.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のサージ電流吸収
用キャパシタを有するモータ駆動装置の電源制御装置に
おいては、機械的なスイッチ１６ａ、１６ｂ、２６と他
の構成要素との組み合わせにより、あるいは機械的なス
イッチ３６自体によって突入電流対策が講じられていた
が、自動車用空気調和装置の電動コンプレッサの駆動装
置等、高電圧大電流を要するモータ駆動装置の電源制御
装置に使用される機械的なスイッチは高価であり、モー
タ駆動装置の価格高騰を招くという問題があった。ま
た、図５に示す駆動装置の電源制御装置においては、該
駆動装置に並列に配設された自動車駆動用のトラクショ
ンモータＣがトランジスタチョッパＤによってスイッチ
ング制御される際に、直流電源Ｂの電圧が高速で変動
し、サージ電流吸収用キャパシタ３２と干渉して、モー
タ保護用ヒューズ３７に過大な交流電流が流れ、モータ
保護用ヒューズ３７が溶断する場合があるという問題も
あった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであ
り、サージ電流吸収用キャパシタを有するモータ駆動装
置の電源制御装置であって、従来に比べて安価な突入電
流対策が講じられており、また、電源電圧変動に伴うモ
ータ保護用ヒューズへの過大な交流電流が防止された電
源制御装置を提供することを目的とする。In a conventional power supply control device for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor, a mechanical switch 16a, 16b, 26 is combined with another component or a mechanical switch is used. A countermeasure against inrush current was taken by the switch 36 itself, but a mechanical switch used for a power supply control device of a motor drive device that requires a high voltage and a large current, such as a drive device of an electric compressor of an air conditioner for an automobile, is used. There is a problem that it is expensive and causes a price increase of the motor drive device. Further, in the power supply control device for the drive device shown in FIG. 5, when the traction motor C for driving an automobile arranged in parallel with the drive device is switching-controlled by the transistor chopper D, the voltage of the DC power supply B is changed. There is also a problem that it may fluctuate at a high speed, interfere with the surge current absorbing capacitor 32, an excessive alternating current may flow through the motor protection fuse 37, and the motor protection fuse 37 may be blown. The present invention has been made in view of the above problems, and is a power supply control device for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor, and measures against inrush current that are cheaper than conventional ones have been taken. An object of the present invention is to provide a power supply control device in which an excessive AC current to a motor protection fuse due to a power supply voltage fluctuation is prevented.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、サージ電流吸収用キャパシタを
有するモータ駆動装置の電源制御装置において、半導体
素子から成る電源スイッチと、モータ駆動装置の始動に
際し前記半導体素子の駆動電流を所定値に向けて徐々に
増大させる駆動電流制御手段とを備えることを特徴とす
る電源制御装置を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, in a power supply control device for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor, a power supply switch made of a semiconductor element and a motor drive device are provided. There is provided a power supply control device comprising a drive current control means for gradually increasing the drive current of the semiconductor element toward a predetermined value at the time of starting.
【０００７】[0007]
【作用】本発明においては、モータ駆動装置の始動に際
し、半導体素子の駆動電流が徐々に増大させられ、電源
スイッチが徐々にＯＮされる。これにより、サージ電流
吸収用キャパシタに過大な突入電流が流入する事態が防
止される。半導体素子から成る電源スイッチは、高電圧
大電流用の機械的なスイッチに比べて安価である。ま
た、半導体素子から成る電源スイッチは逆方向の電流を
阻止するので、直流電源とサージ電流吸収用キャパシタ
との相互干渉による過大な交流電流は発生しない。In the present invention, when the motor drive device is started, the drive current of the semiconductor element is gradually increased and the power switch is gradually turned on. This prevents a situation where an excessive rush current flows into the surge current absorbing capacitor. The power switch made of a semiconductor element is less expensive than a mechanical switch for high voltage and large current. Further, since the power switch made of a semiconductor element blocks a reverse current, an excessive alternating current due to mutual interference between the direct current power supply and the surge current absorbing capacitor does not occur.
【０００８】[0008]
【実施例】本発明の実施例を、図１、２に基づいて説明
する。電気自動車用空気調和装置のモータ駆動装置Ａ
は、電気自動車駆動用高圧直流電源Ｂに接続されたイン
バータ１と、インバータ１に並列に配設されたサージ電
流吸収用キャパシタ２とを備えている。インバータ１に
より空気調和装置の電動コンプレッサのモータＭが駆動
される。サージ電流吸収用キャパシタ２により、モータ
Ｍに発生する逆起電力がインバータ１の作動に干渉する
事態が防止される。本駆動装置Ａの電源制御装置は、ス
イッチッグトランジスタ３と、スイッチッグトランジス
タ３の駆動電流ｉs を制御するためのフォトトランジス
タ４とを備えている。フォトトランジスタ４は、低圧直
流電源５と、スイッチ６と、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、
キャパシタ７と、ダイオード８とから構成されるＣＲ回
路９によって駆動制御される。スイッチッグトランジス
タ３と高圧直流電源Ｂとの間には、モータ保護用のヒュ
ーズ１０が配設されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Motor drive device A for air conditioner for electric vehicle
Includes an inverter 1 connected to a high-voltage DC power supply B for driving an electric vehicle, and a surge current absorbing capacitor 2 arranged in parallel with the inverter 1. The inverter 1 drives the motor M of the electric compressor of the air conditioner. The surge current absorbing capacitor 2 prevents the counter electromotive force generated in the motor M from interfering with the operation of the inverter 1. Power supply control device of the present driving device A is provided with a switch Tsu grayed transistor 3, and a photo-transistor 4 for controlling the drive current i s of the switch Tsu grayed transistor 3. The phototransistor 4 includes a low voltage DC power supply 5, a switch 6, resistors R1, R2, R3,
The driving is controlled by the CR circuit 9 including the capacitor 7 and the diode 8. A fuse 10 for protecting the motor is arranged between the switch transistor 3 and the high voltage DC power supply B.
【０００９】本実施例においては、フォトトランジスタ
駆動制御用ＣＲ回路９のスイッチ６をＯＮすることによ
り、モータ駆動装置Ａが起動する。スイッチ６がＯＮさ
れると、抵抗Ｒ１とキャパシタ７とにより、フォトトラ
ンジスタ駆動電流ｉp が図２に示すように経時的に増大
し、フォトトランジスタ駆動電流ｉp に比例してスイッ
チッグトランジスタ駆動電流ｉs が徐々に増大し、スイ
ッチッグトランジスタ３が徐々にＯＮされる。これによ
り、サージ電流吸収用キャパシタ２に過大な突入電流が
流れ込む事態が防止される。ＣＲ回路９の応答速度、す
なわちフォトトランジスタ駆動電流ｉp の増加速度は、
抵抗Ｒ１の抵抗値とキャパシタ７の静電容量との組み合
わせにより任意に設定できる。スイッチッグトランジス
タ３がＯＮした後は、抵抗Ｒ２により、フォトトランジ
スタ駆動電流ｉp の値をスイッチッグトランジスタ３が
十分飽和するレベルとし、高圧直流電源Ｂの電圧降下を
抑制する。尚、空気調和装置運転時に高圧直流電源Ｂの
電圧が、電気自動車の回生制動動作により急上昇した場
合、サージ電流吸収用キャパシタ２に瞬間的に大電流が
流れ込み、スイッチッグトランジスタ３が破損するおそ
れがあるので、スイッチッグトランジスタ３の駆動電流
ｉs の最大値を適宜に設定して、空気調和装置に必要十
分な電流を供給しながらも、それ以上の電流は流さない
ようにする。スイッチ６がＯＦＦされると、キャパシタ
７の電荷は、ダイオード８と抵抗Ｒ３を介して速やかに
放電され、フォトトランジスタ駆動電流ｉp は直ちに零
となる。これにより、モータ駆動装置Ａは作動停止す
る。In this embodiment, by turning on the switch 6 of the phototransistor drive control CR circuit 9, the motor drive unit A is activated. When the switch 6 is turned ON, by the resistor R1 and the capacitor 7, the photo transistor drive current i p is increased with time as shown in FIG. 2, the switch Tsu grayed transistor drive in proportion to the photo transistor drive current i p The current i s gradually increases, and the switching transistor 3 is gradually turned on. This prevents a situation where an excessive rush current flows into the surge current absorbing capacitor 2. The response speed of the CR circuit 9, namely increased rate of photo-transistor drive current i p is
It can be arbitrarily set by combining the resistance value of the resistor R1 and the electrostatic capacitance of the capacitor 7. After the switch Tsu grayed transistor 3 is turned ON, the resistor R2, and a level value of the photo-transistor drive current i p switch Tsu grayed transistor 3 fully saturated, suppressing the voltage drop of the high-voltage DC power source B. When the voltage of the high-voltage DC power supply B suddenly rises due to the regenerative braking operation of the electric vehicle during operation of the air conditioner, a large current may momentarily flow into the surge current absorbing capacitor 2 and the switchg transistor 3 may be damaged. Therefore, the maximum value of the drive current i s of the switching transistor 3 is appropriately set so that no more current flows while supplying a necessary and sufficient current to the air conditioner. When the switch 6 is turned OFF, the electric charge of the capacitor 7 is discharged rapidly through the diode 8 and the resistor R3, the photo transistor drive current i p is zero immediately. As a result, the motor drive device A stops operating.
【００１０】スイッチッグトランジスタ３は従来の高電
圧大電流用の機械的スイッチに比べて遙に安価なので、
本電源装置Ａにおける突入電流対策は従来の電源装置に
おける突入電流対策に比べて安価である。また、スイッ
チッグトランジスタ３は、逆方向電流を阻止するので、
モータ駆動装置Ａと並列に高圧直流電源Ｂに接続された
電気自動車駆動用のトラクションモータ等の作動等によ
り、高圧直流電源Ｂの電圧が変化しても、モータ保護用
ヒューズ１０に過大な交流電流が流れるおそれは無い。
なお上記実施例では、ＣＲ回路９によりフォトトランジ
スタ駆動電流ｉp を制御したが、マイコンにより任意に
フォトトランジスタ駆動電流ｉp を制御することも可能
である。Since the switching transistor 3 is much cheaper than the conventional mechanical switch for high voltage and large current,
The measure against the inrush current in the power supply device A is less expensive than the measure against the inrush current in the conventional power supply device. Moreover, since the switching transistor 3 blocks the reverse current,
Even if the voltage of the high-voltage DC power supply B changes due to the operation of a traction motor or the like for driving an electric vehicle that is connected to the high-voltage DC power supply B in parallel with the motor drive device A, an excessive AC current is supplied to the motor protection fuse 10. There is no danger of flowing.
Note the above embodiment is to control the photo-transistor drive current i p by CR circuit 9, it is also possible to control the photo-transistor drive current i p arbitrarily by the microcomputer.
【００１１】[0011]
【効果】以上説明したごとく、本発明にあっては、モー
タ駆動装置の始動に際し、半導体素子の駆動電流が徐々
に増大させられ、電源スイッチが徐々にＯＮされる。こ
れにより、サージ電流吸収用キャパシタに過大な突入電
流が流入する事態が防止される。半導体素子から成る電
源スイッチは、高電圧大電流用の機械的なスイッチに比
べて安価である。また、半導体素子から成る電源スイッ
チは逆方向の電流を阻止するので、電源とサージ電流吸
収用キャパシタとの干渉により過大な交流電流が発生し
てモータ保護用ヒューズが溶断するおそれも無い。As described above, according to the present invention, when the motor driving device is started, the driving current of the semiconductor element is gradually increased and the power switch is gradually turned on. This prevents a situation where an excessive rush current flows into the surge current absorbing capacitor. The power switch made of a semiconductor element is less expensive than a mechanical switch for high voltage and large current. Further, since the power switch made of a semiconductor element blocks a reverse current, there is no possibility that an excessive alternating current is generated due to the interference between the power supply and the surge current absorbing capacitor and the motor protection fuse is blown.
【図１】本発明の実施例に係る電源制御装置を有する電
気自動車用空気調和装置のモータ駆動装置の回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram of a motor drive device of an air conditioner for an electric vehicle having a power supply control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】フォトトランジスタ駆動電流ｉp の経時変化を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a change with time of a phototransistor drive current i p .
【図３】従来構造に係るサージ電流吸収用キャパシタを
有するモータ駆動装置の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a motor drive device having a surge current absorbing capacitor according to a conventional structure.
【図４】従来構造に係るサージ電流吸収用キャパシタを
有するモータ駆動装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a motor drive device having a surge current absorbing capacitor according to a conventional structure.
【図５】従来構造に係るサージ電流吸収用キャパシタを
有するモータ駆動装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a motor drive device having a surge current absorbing capacitor according to a conventional structure.
Ａ モータ駆動装置 Ｂ 高圧直流電源 Ｍ モータ １ インバータ ２ サージ電流吸収用キャパシタ ３ スイッチングトランジスタ ４ フォトトランジスタ ５ 低圧直流電源 ６ スイッチ ７ キャパシタ ８ ダイオード ９ ＣＲ回路 Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 抵抗 ｉs スイッチングトランジスタ駆動電流 ｉp フォトトランジスタ駆動電流A motor driving apparatus B high-voltage DC power source M motor 1 inverter 2 surge current absorbing capacitor 3 switching transistor 4 phototransistor 5 low DC power supply 6 switch 7 capacitor 8 diodes 9 CR circuit R 1, R 2, R 3 resistors i s switching transistor Drive current i p Phototransistor drive current
Claims (1)
ータ駆動装置の電源制御装置において、半導体素子から
成る電源スイッチと、モータ駆動装置の始動に際し前記
半導体素子の駆動電流を所定値に向けて徐々に増大させ
る駆動電流制御手段とを備えることを特徴とする電源制
御装置。1. A power supply controller for a motor drive device having a surge current absorbing capacitor, wherein a power supply switch made of a semiconductor element and a drive current of the semiconductor device gradually increases toward a predetermined value when the motor drive device is started. And a drive current control unit for controlling the power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31405693A JPH07147767A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Power controller motor driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31405693A JPH07147767A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Power controller motor driver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147767A true JPH07147767A (en) | 1995-06-06 |
Family
ID=18048699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31405693A Pending JPH07147767A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Power controller motor driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07147767A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6049185A (en) * | 1997-12-10 | 2000-04-11 | Sanden Corporation | Power circuit of an air conditioner for electric vehicles |
| JP2014093086A (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Immersion Corp | Haptically-enabled system with braking |
| WO2015166547A1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | Power switch device and system using same |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP31405693A patent/JPH07147767A/en active Pending
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