JPH09289786A - モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータが発生した回生電力を抑制するモータ
駆動回路を提供する。 【解決手段】 モータ５から回生電流が出力され、電圧
値Ｖｄｃが放電電圧設定値Ｅを超えると、コンパレータ
１２の出力信号が立ち上がり、トランジスタ１３がＯＮ
して放電抵抗１４に放電電流が流れる。この放電電流値
Ｉｄは放電電流検出器１５によって検出され、偏差検出
点９に加算される。偏差検出点９において放電電流値Ｉ
ｄが電流指令信号に加算されると、加減速指令値が実質
的に加速側に補正されたことと同じになる。そして、Ｐ
ＷＭ信号発生回路１１は、放電電流値Ｉｄの分に相当す
る量だけ駆動電流を多く出力するようインバータ回路４
を制御し、この結果、モータ５の自力回転が早くなる。
そして、モータ５の自力回転が速くなると、回生電流が
減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータが発生した
回生電力を抑制するモータ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】回生電力に起因する過電圧から回路を保
護するようにしたモータ駆動回路として、例えば、特開
昭６１−２１４７８１号公報、実開昭６１−４６８９６
号公報、実開昭６３−１９１８９５号公報に示されるも
のがある。以下に、この種の従来装置を図２を用いて説
明する。図２に示すように、従来装置は、交流電源を直
流に変換する整流回路１と、この整流回路１からの出力
電流を平滑化するリアクトル２及びコンデンサ３と、直
流電流を交流電流に変換するインバータ回路４を有して
いる。このインバータ回路４は、そのスイッチング素子
をＯＮ／ＯＦＦすることにより、モータ５に交流電力を
供給する。

【０００３】モータ５の回転数は、回転速度検出器６に
よって検出され、その検出信号Ｖｆは速度フィードバッ
ク値として、偏差検出点７（第１の偏差検出点）に減算
信号として供給される。偏差検出点７には、速度指令値
Ｖが加算信号として供給され、ここで速度フィードバッ
ク値Ｖｆと速度指令値Ｖとの偏差が検出される。この偏
差は、アンプ８（電流指令値生成手段）を介して偏差検
出点９（第２の偏差検出点）に加算信号として電流指令
値ｉが供給される。また、モータ５の駆動電流Ｉｆは、
電流検出器１０によって検出され、偏差検出点９に減算
信号として供給される。ＰＷＭ信号発生回路１１は、偏
差検出点９における偏差が少なくなるようにインバータ
回路４のＯＮ／ＯＦＦを制御し、これにより、モータ５
の回転速度は、その速度指令値Ｖに一致したものとな
る。

【０００４】図示の回路では、回生電力による過電圧か
ら回路の構成部品を保護するために、放電電圧設定値Ｅ
が定められており、放電開始の検出には、コンパレータ
１２（過電圧検出手段）が用いられている。このコンパ
レータ１２は、検出点ａの電圧値Ｖｄｃが、放電電圧設
定値Ｅを超えたか否かを判断する。そして、電圧値Ｖｄ
ｃが放電電圧設定値Ｅを超えたとき（Ｖｄｃ＞Ｅのと
き）、その出力を立ち上げて、トランジスタ１３をＯＮ
とする。その結果、放電抵抗１４に放電電流が流れ、回
路の過電圧が降下する。放電の結果、電圧値Ｖｄｃが放
電電圧設定値Ｅまで降下すると（Ｖｄｃ＜Ｅ）、トラン
ジスタ１３がＯＦＦになり、放電抵抗１４、トランジス
タ１３からなる放電経路が遮断される。

【０００５】なお、回生電流が生じる状況は種々ある
が、一例を図３を用いて説明する。図３に示す装置は、
前部と後部の２つのプーリー１６ａ，１６ｂを駆動する
ことによって、ベルト１７上の負荷１８を移送するベル
トコンベアである。このプーリー１６ａ，１６ｂの駆動
源として、前部と後部に各１機ずつのモータ１９ａ，１
９ｂが設けられていて、ベルトコンベアは、そのベルト
１７上の負荷１８を後部（この場合、右側）から前部
（この場合、左側）に移送している。このとき、ベルト
のたわみやベルト上を移動する負荷１８の位置によっ
て、前部と後部のプーリー１６ａ，１６ｂの回転速度は
差を生じる。例えば、前部プーリー１６ａの回転トルク
により、後部プーリー１６ｂがベルト１７を介して引っ
張られ、強制回転される状態が生じる。このとき、後部
プーリー１６ｂを駆動しているモータ１９ｂは、その強
制的な力によりモータ自身の回転を上回る高い回転速度
が与えられる。すると、モータ１９ｂは、それ自身の高
速回転により発電機として機能し、回生電力を発生す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来装置（図２参照）は、上記の通り検出電圧値Ｖｄｃが
放電電圧設定値Ｅを超えたとき（Ｖｄｃ＞Ｅのとき）
に、回生電流をそのまま放電し、これにより、回路の放
電電圧を降下させていたため、大型の放電抵抗やトラン
ジスタを設ける必要があった。さらには、回路自体まで
大きくしなければならない場合も生じていた。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、大型の放電抵抗やトランジスタを設ける必要が
なく、回路の大型化を防ぐことができるモータ駆動回路
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、請求項１に記載のモー
タ駆動装置は、速度指令値に応じた電力をモータに供給
する駆動回路において、モータの回生電流による過電圧
を検出する過電圧検出手段と、過電圧検出手段により過
電圧が検出されると回生電流を放電する放電経路と、放
電経路を流れる放電電流を検出する放電電流検出手段
と、放電電流検出手段が検出した放電電流に応じてモー
タへの回転速度を上昇させる速度補正手段とを具備する
ことを特徴とする。本発明の請求項２に記載のモータ駆
動装置は、速度指令値に応じた電力をモータに供給する
駆動回路において、モータの速度をフィードバックする
速度フィードバック手段と、速度フィードバック手段に
よるフィードバック値と速度指令値との偏差を検出する
第１の偏差検出点と、第１の偏差検出点の偏差に応じた
電流指令値を生成する電流指令値生成手段と、モータへ
の給電電流をフィードバックする電流フィードバック手
段と、電流フィードバック手段によってフィードバック
された電流値と電流指令値生成手段の電流指令値との偏
差を検出する第２の偏差検出点と、第２の偏差検出点の
偏差に応じて前記モータへの給電電流を制御する給電電
流制御手段とを有し、上記各要素によってサーボループ
が構成されるモータ駆動回路において、モータの回生電
流による過電圧を検出する過電圧検出手段と、過電圧検
出手段により過電圧が検出されると回生電流を放電する
放電回路と、放電経路を流れる放電電流を検出する放電
電流検出手段とを具備し、放電電流検出手段が検出した
放電電流値を第２の偏差検出点において電流指令値に加
算することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の１
実施形態を説明する。（１）実施形態 Ａ．実施形態の構成 図１は、本発明の実施形態の構成を示す回路図である。
この実施形態は、図２に示す従来装置に対し、この場
合、放電抵抗１４に流れる電流を検出する放電電流検出
器１５（放電電流検出手段）が付加されたものである。
放電電流検出器１５の検出結果である放電電流値Ｉｄ
は、加算信号として偏差検出点９に供給される。そし
て、この偏差がＰＷＭ信号発生回路１１に出力される構
成となっている。

【００１０】Ｂ．実施形態の作用 次いで、図１を用いて、上記実施形態の動作を説明す
る。上述した構成において、モータ５から回生電流が出
力され、電圧値Ｖｄｃが放電電圧設定値Ｅを超えると、
コンパレータ１２の出力信号が立ち上がり、トランジス
タ１３がＯＮして放電抵抗１４に放電電流が流れる。こ
の放電電流値Ｉｄは放電電流検出器１５によって検出さ
れ、偏差検出点９に加算される。一方、偏差検出点７に
おいては、速度指令値Ｖと速度フィードバック値Ｖｆと
の偏差が取られている。この場合の偏差はモータ５に対
するリアルタイムの加減速指令値となる。すなわち、偏
差検出点７における偏差は、モータ５の速度を速度指令
値Ｖに収束させるための加減速指令値と言える。そし
て、モータ５に対しては、電流値によって回転制御を行
うため、上記加減速指令値をアンプ８によって電流指令
値ｉに変換している。さて、上述のようにして、偏差検
出点９において放電電流値Ｉｄが電流指令信号に加算さ
れると、加減速指令値が実質的に加速側に補正されたこ
とと同じになる。そして、ＰＷＭ信号発生回路１１は、
放電電流値Ｉｄの分に相当する量だけ駆動電流を多く出
力するようインバータ回路４を制御し、この結果、モー
タ５の自力回転が早くなる。そして、モータ５の自力回
転が速くなると、回生電流が減少する。

【００１１】Ｃ．実施形態の効果 上記の実施形態のモータ駆動回路によれば、回生電力が
発生したらモータ５への供給電力を一時的に増加し、モ
ータ５の回転速度を高めて回転トルクを大きくすること
により、回生電力を抑制することができる。そして、回
生電力が抑制されたら、モータ５はもとの回転速度指令
値Ｖによる回転にもどる。このように、発生した回生電
力に応じてモータ５の回転速度制御を行なうことができ
るため、回生電力を抑制しつつ、モータ５の連続運転が
可能となる。また、回生電流発生にともない、放電電流
値Ｉｄを速やかに検知し、モータ５の回転速度を高める
ことにより、直ちに回生電流を減少させるため、放電経
路の放電容量を低く抑えることができる。従って、放電
抵抗１４やトランジスタ１３で構成される放電経路を小
型化できる。

【００１２】なお、上述した実施形態においては、電流
指令信号を放電電流に応じて増加させたが、要はモータ
の回転数を上昇させればよいので、電流指令値の補正に
限らず、加減速指令値あるいは速度指令値を補正しても
よい。すなわち、放電電流に応じてモータの回転速度を
上昇させる手段であればよい。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載のモータ駆動回路によれば、放電抵抗１４やトラ
ンジスタ１３で構成される放電経路からなる回路が小型
化できるため、回路のコストダウン化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成を示す回路図であ
る。

【図２】 従来の回生電力抑制の構成を示す回路図であ
る。

【図３】 ベルトコンベアの側面図である。

【符号の説明】

４…インバータ回路、５…モータ、６…回転速度検出
器、７…第１の偏差検出点、８…アンプ（速度指令値生
成手段）、９…第２の偏差検出点、１０…電流検出器、
１１…ＰＷＭ信号発生回路、１２…コンパレータ（過電
圧検出手段）、１３…トランジスタ、１４…放電抵抗、
１５…放電電流検出器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 速度指令値に応じた電力をモータへ供給
   するモータ駆動回路において、 前記モータの回生電流による過電圧を検出する過電圧検
   出手段と、 前記過電圧検出手段により過電圧が検出されると前記回
   生電流を放電する放電経路と、 前記放電経路を流れる放電電流を検出する放電電流検出
   手段と、 前記放電電流検出手段が検出した放電電流に応じて前記
   モータの回転速度を上昇させる速度補正手段とを具備す
   ることを特徴とするモータ駆動回路。
2. 【請求項２】 速度指令値に応じた電力をモータへ供給
   するモータ駆動回路において、 前記モータの速度をフィードバックする速度フィードバ
   ック手段と、 前記速度フィードバック手段によるフィードバック値と
   前記速度指令値との偏差を検出する第１の偏差検出点
   と、 前記第１の偏差検出点の偏差に応じた電流指令値を生成
   する電流指令値生成手段と、 前記モータへの給電電流をフィードバックする電流フィ
   ードバック手段と、 前記電流フィードバック手段によってフィードバックさ
   れた電流値と前記電流指令値生成手段の電流指令値との
   偏差を検出する第２の偏差検出点と、 前記第２の偏差検出点の偏差に応じて前記モータへの給
   電電流を制御する給電電流制御手段とを有し、上記各要
   素によってサーボループが構成されるモータ駆動回路に
   おいて、 前記モータの回生電流による過電圧を検出する過電圧検
   出手段と、 前記過電圧検出手段により過電圧が検出されると前記回
   生電流を放電する放電経路と、 前記放電経路を流れる放電電流を検出する放電電流検出
   手段を具備し、 前記放電電流検出手段が検出した放電電流値を前記第２
   の偏差検出点において前記電流指令値に加算することを
   特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。