JPH10225156A - 電動機の起動装置 - Google Patents
電動機の起動装置Info
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- JPH10225156A JPH10225156A JP3848997A JP3848997A JPH10225156A JP H10225156 A JPH10225156 A JP H10225156A JP 3848997 A JP3848997 A JP 3848997A JP 3848997 A JP3848997 A JP 3848997A JP H10225156 A JPH10225156 A JP H10225156A
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Abstract
合でもソフトスタートでき、かつ、定格回転数を発生で
きる電動機の起動装置を実現する。 【解決手段】 抵抗R1を通った電流はバイパス電路3
1にバイパスされ、このバイパス電流はダイオードブリ
ッジDB1により整流され、電解コンデンサC1の充電
を開始し、この充電が進むにつれてコンデンサC3の充
電時間が短くなるため、トリガダイオードQ2の点弧角
を次第に大きくしてモータ12の回転数を滑らかに立ち
上げることができる。また、バイパス電流により充電さ
れた電解コンデンサC2の両端電位がトランジスタQ3
のエミッタ電位より大きいため、モータ12の駆動中
は、トランジスタQ3がOFFし、バイパス電流が流れ
ない。一方、スイッチ14をOFFにすると電解コンデ
ンサC2が放電され、その電位低下によりトランジスタ
Q3がONし、電解コンデンサC1が放電される。
Description
交流電源から電動機に印加される電圧の位相を制御する
ことにより、電動機を滑らかに立ち上がらせる起動装置
であって、電動工具に用いられる整流子モータの起動装
置として好適なものに関する。
起動する装置において、起動時に負荷に突入電流が流れ
ることにより、その負荷と電源系統を同じとする他の負
荷に電圧降下が発生するため、その発生を防止する起動
装置として、たとえば、図2に示すものが提案されてい
る。図2において、スイッチ50をONすると、交流電
源51から負荷52に供給される交流電流は、抵抗R1
0を通って電路53へバイパスされる。続いて、そのバ
イパスされたバイパス電流は、ダイオードブリッジDB
2により整流され、この整流された電流によりコンデン
サC11が充電される。続いて、そのコンデンサC11
の充電が完了すると、バイパス電流は流れなくなり、交
流電源51から負荷52に供給される交流電流は、抵抗
R10および抵抗R11を通ってコンデンサC10を充
電する。
トリガダイオードQ5のスイッチング電圧に達すると、
トリガダイオードQ5がONされるとともに、トライア
ックQ4がONされ、負荷52に電圧が印加される。以
後、トリガダイオードQ5のスイッチング位相は、抵抗
R10、抵抗R11およびコンデンサC10の充電時定
数で決まる値に落ち着き、負荷52が定常で駆動され
る。以上のように、起動時に負荷52に流れる電流をバ
イパスすることにより、負荷52への突入電流の流入を
防止できる。
場合にあっては、使用中に起動および停止を頻繁に行う
ことが多い。その場合、停止させてから短い間隔で起動
させた際にも、突入電流を防止して滑らかに起動できな
ければならない。そこで、上記従来のものを電動工具の
起動装置に適用した場合を考えてみる。コンデンサC1
1が放電を終了していない場合には、コンデンサC10
に流れる充電電流をバイパスできないため、スイッチ5
0をOFFしてから再びONしたときにソフトスタート
するためには、スイッチ50をOFFしてから再びON
するまでの間にコンデンサC11を放電させておく必要
がある。
12の抵抗値(たとえば、200KΩ)を小さくする必
要があるが、抵抗R12の抵抗値を小さくすると、定常
運転状態においてもバイパス電流が流れるため、モータ
に印加される電圧が低下し、モータの回転数が低下する
という問題がある。つまり、短いサイクルで、スイッチ
をOFFし、再度ONした場合であってもソフトスター
トを行うことができるようにすると、整流子モータが定
格回転数を発生できないという問題がある。
めになされたものであり、電動機の起動および停止を短
いサイクルで繰り返して行った場合であってもソフトス
タートを行うことができ、かつ、電動機が定格回転数を
発生できる電動機の起動装置を実現することを目的とす
る。
成するため、請求項1に記載の発明では、起動時に交流
電源から電動機に印加される電圧の位相を制御して前記
電動機の回転を滑らかに立ち上げる電動機の起動装置に
おいて、ゲートにトリガ電流が入力された際に導通する
とともに、前記交流電源から前記電動機に供給される電
流を整流する半導体制御素子と、この半導体制御素子へ
前記トリガ電流を出力するトリガ素子と、このトリガ素
子から出力されるトリガ電流の出力タイミングを制御す
る第1のコンデンサとを有するトリガ手段と、前記第1
のコンデンサへの充電電流をバイパスするバイパス電路
と、このバイパス電路によりバイパスされたバイパス電
流により充電される第2のコンデンサとを有するバイパ
ス手段と、前記第2のコンデンサの放電電流を入力する
とともに、出力するトランジスタと、このトランジスタ
から出力される放電電流を流す第1の抵抗と、前記電動
機へ前記電流が供給されている場合は、前記トランジス
タを非動作状態にするとともに、前記電動機へ前記電流
が供給されていない場合は、前記トランジスタを動作状
態に制御する制御回路とを有する放電制御手段と、が備
えられたという技術的手段を採用する。
載の電動機の起動装置において、前記制御回路には、前
記バイパス電路によりバイパスされた充電電流により充
電されるとともに、その充電により発生する電位により
前記トランジスタを非動作状態にし、かつ、前記電動機
への前記電流の供給が停止した場合に放電されるととも
に、その放電による電位の低下により前記トランジスタ
を動作状態に制御する第3のコンデンサと、この第3の
コンデンサから出力される放電電流を流す第2の抵抗と
が備えられたという技術的手段を採用する。
記第1のコンデンサへの充電電流は、バイパス電路によ
りバイパスされ、このバイパスされたバイパス電流は、
第2のコンデンサを充電する。これにより、電動機に突
入電流が流れるのを防止できる。そして、第2のコンデ
ンサの充電が進むと、上記バイパス電流が減少し、第1
のコンデンサの充電電流が増加する。第1のコンデンサ
の両端の電圧が上記トリガ素子をONする電圧に達する
と、トリガ素子からトリガ電流が半導体制御素子のゲー
トへ出力され、半導体制御素子が導通し、上記交流電源
から電動機に電圧が印加され、電動機が回転を開始す
る。そして、第1のコンデンサへの充電電流がさらに増
大すると、第1のコンデンサの充電時間が短くなり、ト
リガ素子の点弧角が大きくなるため、半導体制御素子か
ら電動機に印加される電圧の平均値が大きくなり、電動
機の回転速度が上昇する。その後、バイパス電流が流れ
なくなると、電動機に印加される電圧の位相は、第1の
コンデンサなどにより設定される時定数により制御さ
れ、電動機は定常運転される。
入力するとともに、出力するトランジスタは、電動機へ
電流が供給されている場合は、上記制御回路により、非
動作状態にされているため、第2のコンデンサの放電電
流がトランジスタを介して上記第1の抵抗に流れ、第2
のコンデンサが放電されることがない。一方、上記トラ
ンジスタは、電動機への電流の供給が停止した場合は、
上記制御回路により、動作状態にされるため、第2のコ
ンデンサの放電電流がトランジスタを介して第1の抵抗
に流れ、第2のコンデンサが放電される。つまり、上記
トランジスタが動作しない限り、上記第2のコンデンサ
は放電しないため、上記第1の抵抗に上記バイパス電流
が流れることがない。したがって、上記第1の抵抗の抵
抗値を従来の抵抗値より小さく設定することができるた
め、従来のものよりも、上記第2のコンデンサを短時間
で放電させることができる。
御回路に備えられた第3のコンデンサは、上記バイパス
電路によりバイパスされた充電電流により充電されると
ともに、その充電により発生する電位により上記トラン
ジスタを非動作状態にし、かつ、上記電動機への上記電
流の供給が停止した場合に上記第2の抵抗に放電電流を
流すことにより放電されるとともに、その放電による電
位の低下により上記トランジスタを動作状態に制御す
る。つまり、上記第3のコンデンサの充放電により、上
記トランジスタの動作を制御して上記第1のコンデンサ
の充放電を制御することができる。
装置(以下、起動装置と略称する)の一実施形態につい
て図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の起動
装置の主要構成を示す回路図である。なお、本実施形態
では、電動工具に用いられる交流の整流子モータ(以
下、モータと略称する)の起動装置を代表に説明する。
る。起動装置10には、モータ12の起動および停止を
行うスイッチ14と、交流電源13から供給される交流
電圧の制御を行う半導体制御素子たるトライアックQ1
と、このトライアックQ1のゲートへトリガ電流を出力
するトリガ回路20と、このトリガ回路20に備えられ
た第1のコンデンサたるコンデンサC3への充電電流を
バイパスするとともに、バイパスしている時間を制御す
るバイパス遅延回路30と、このバイパス遅延回路30
に設けられた第2のコンデンサたる電解コンデンサC1
の放電を制御する放電制御手段たる放電制御回路50と
が備えられている。この放電制御回路50には、電解コ
ンデンサC1の放電電流を入力するとともに出力するト
ランジスタQ3のON,OFFを制御する制御回路40
が備えられている。
1およびC2の静電容量は、それぞれ33μF、1μF
であり、コンデンサC3の静電容量は、0.1μFであ
る。また、抵抗R1ないし抵抗R5の抵抗値は、それぞ
れ56KΩ、39KΩ、2.7KΩ、1KΩ、470K
Ωである。さらに、トランジスタQ3は、2SA101
5(東芝製)である。
る。電動工具を使用する者が、スイッチ14をONする
と、交流電源13から供給される交流電流の多くは、ト
リガ回路20の抵抗R1を通ってバイパス遅延回路30
のバイパス電路31によりバイパスされ、一部は、トリ
ガ回路20の抵抗R2を通ってコンデンサC3を充電す
る。これにより、起動時にモータ12に突入電流が流れ
るのを防止できる。上記バイパスされたバイパス電流
は、バイパス遅延回路30のダイオードブリッジDB1
により整流され、この整流された電流は、ダイオードD
1および抵抗R3を通って電解コンデンサC1を充電す
る。
と、上記バイパス電流が減少するため、コンデンサC3
の充電電流が増大し、コンデンサC3の両端の電圧がト
リガ素子たるトリガダイオードQ2をON(導通)する
電圧に達する。すると、トリガダイオードQ2からトリ
ガ電流がトライアックQ1のゲートへ出力されるため、
トライアックQ1がONする。このトライアックQ1の
ONにより、モータ12に電圧が印加され、モータ12
が回転を開始する。このとき、コンデンサC3の充電時
間が長いため、トリガダイオードQ2の点弧角は小さ
い。このため、トライアックQ1からモータ12に印加
される電圧の平均電圧は小さく、モータ12はゆっくり
回転する。
につれてバイパス電流が減少するため、抵抗R2を通っ
てコンデンサC3を充電する電流が増大する。これによ
り、コンデンサC3の充電時間が短くなり、トリガダイ
オードQ2の点弧角が大きくなるため、トライアックQ
1からモータ12に印加される電圧の平均電圧が大きく
なり、モータ12の回転速度が上昇する。そして、電解
コンデンサC1の充電が完了すると、バイパス電流がバ
イパス電路31に流れなくなるため、抵抗R1を通った
交流電流は、抵抗R2を通ってコンデンサC3を充電す
る。これにより、トリガダイオードQ2の点弧角は、抵
抗R1、抵抗R2およびコンデンサC3の充電時定数で
定まる値に落ち着き、モータ12が定常運転される。
リッジDB1により整流された電流により、制御回路4
0の第3のコンデンサたる電解コンデンサC2が充電さ
れ、この電解コンデンサC2の両端の電位(たとえば、
34V)が、トランジスタQ3のエミッタ電位(たとえ
ば、33V)より高くなり、放電制御回路50のトラン
ジスタQ3のOFF状態が維持されるため、電解コンデ
ンサC1の放電が阻止される。これにより、コンデンサ
C3への充電電流がバイパス電路31にバイパスされな
いため、モータ12を定格回転数で効率良く駆動するこ
とができる。
コンデンサC2の放電電流が抵抗R5に流れ、電解コン
デンサC2の両端電圧がトランジスタQ3のエミッタ電
位より低くなるため、トランジスタQ3がONし、電解
コンデンサC1の放電電流がトランジスタQ3のエミッ
タに入力されるとともに増幅され、コレクタから抵抗R
4に流れる。つまり、スイッチ14のOFFにより、電
解コンデンサC1を放電することができる。
C1の静電容量は、33μFであり、従来の電解コンデ
ンサC11と同じであるが、抵抗R4が1KΩであり、
従来の抵抗R12(たとえば、200KΩ)よりはるか
に小さいため、従来のもよりも電解コンデンサC1を短
時間で放電させることができる。したがって、モータ1
2の定常運転中にスイッチ14をOFFし、その後直ぐ
にスイッチ14をONした場合であっても、電解コンデ
ンサC1を急速に放電させることができるため、コンデ
ンサC3の充電電流をバイパスして再度ソフトスタート
を行うことができる。
値の素子を用いた起動装置10を入力電圧230V、消
費電力2KWのモータ12に用いた場合のモータ12の
起動から定常運転状態へ推移するまでの時間、つまりソ
フトスタートに要する時間は、約1秒であった。また、
定常運転中にスイッチ14をOFFし、その直後にスイ
ッチ14をONした場合であっても、再び約1秒のソフ
トスタートを行うことができた。
によれば、モータ12の起動および停止を短いサイクル
で繰り返して行った場合であってもソフトスタートを行
うことができ、かつ、モータ12が定格回転数を発生で
きる起動装置を実現することができる。なお、ソフトス
タートに要する時間は、電解コンデンサC1の静電容量
の値を大きくすることにより、長くすることができる。
また、トランジスタQ3の動作を制御する制御回路40
の構成は、スイッチ14のON時にトランジスタQ3を
OFFし、スイッチ14のOFF時にトランジスタQ3
をONできれば、他の回路構成を用いることもできる。
ば、電動機の起動および停止を短いサイクルで繰り返し
て行った場合であってもソフトスタートを行うことがで
き、かつ、電動機が定格回転数を発生できる起動装置を
実現することができる。
路図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 起動時に交流電源から電動機に印加され
る電圧の位相を制御して前記電動機の回転を滑らかに立
ち上げる電動機の起動装置において、 ゲートにトリガ電流が入力された際に導通するととも
に、前記交流電源から前記電動機に供給される電流を整
流する半導体制御素子と、 この半導体制御素子へ前記トリガ電流を出力するトリガ
素子と、 このトリガ素子から出力されるトリガ電流の出力タイミ
ングを制御する第1のコンデンサとを有するトリガ手段
と、 前記第1のコンデンサへの充電電流をバイパスするバイ
パス電路と、 このバイパス電路によりバイパスされたバイパス電流に
より充電される第2のコンデンサとを有するバイパス手
段と、 前記第2のコンデンサの放電電流を入力するとともに、
出力するトランジスタと、 このトランジスタから出力される放電電流を流す第1の
抵抗と、 前記電動機へ前記電流が供給されている場合は、前記ト
ランジスタを非動作状態にするとともに、前記電動機へ
前記電流が供給されていない場合は、前記トランジスタ
を動作状態に制御する制御回路とを有する放電制御手段
と、 が備えられたことを特徴とする電動機の起動装置。 - 【請求項2】 前記制御回路には、 前記バイパス電路によりバイパスされた充電電流により
充電されるとともに、その充電により発生する電位によ
り前記トランジスタを非動作状態にし、かつ、前記電動
機への前記電流の供給が停止した場合に放電されるとと
もに、その放電による電位の低下により前記トランジス
タを動作状態に制御する第3のコンデンサと、 この第3のコンデンサから出力される放電電流を流す第
2の抵抗とが備えられたことを特徴とする請求項1に記
載の電動機の起動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03848997A JP3361950B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 電動機の起動装置 |
DE1997155368 DE19755368B4 (de) | 1996-12-27 | 1997-12-12 | Startvorrichtung für einen Elektromotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03848997A JP3361950B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 電動機の起動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10225156A true JPH10225156A (ja) | 1998-08-21 |
JP3361950B2 JP3361950B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=12526685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03848997A Expired - Fee Related JP3361950B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-02-06 | 電動機の起動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3361950B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100486663B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2005-05-03 | 에이스전자 기술(주) | 전동 모터용 시동 회로 |
US7630180B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-12-08 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor starter circuit |
US7777992B2 (en) | 2006-11-07 | 2010-08-17 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor start circuit |
US7777438B2 (en) | 2006-07-19 | 2010-08-17 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor start circuit |
CN103026610A (zh) * | 2010-07-23 | 2013-04-03 | 三菱电机株式会社 | 交流旋转机的控制装置以及控制方法 |
-
1997
- 1997-02-06 JP JP03848997A patent/JP3361950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100486663B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2005-05-03 | 에이스전자 기술(주) | 전동 모터용 시동 회로 |
WO2006001601A1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-05 | Texas Instruments Korea Limited | Starting circuit for electric motor |
US7630180B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-12-08 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor starter circuit |
US7777438B2 (en) | 2006-07-19 | 2010-08-17 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor start circuit |
US7777992B2 (en) | 2006-11-07 | 2010-08-17 | Danfoss Compressors Gmbh | Motor start circuit |
CN103026610A (zh) * | 2010-07-23 | 2013-04-03 | 三菱电机株式会社 | 交流旋转机的控制装置以及控制方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3361950B2 (ja) | 2003-01-07 |
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