JPS58157389A - 直流サ−ボモ−タ駆動回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交流電源をエネルギー源とし、１台あるいは複
数台の直流サーボモータを駆動する直流サーブモータ駆
動回路に関する。

従来位置決めを必要とする機械等に用いられる直流サー
ボにおいて、商用交流ラインをエネルギー源とする直流
サーボ装置は、第１図に示すように、交流を直流に変換
する整流回路１と、整流電圧を平滑にする平滑コンデン
サ２と、トランジスタとダイオードを逆並列に配置した
電気的スイッチ要素４個をブリッジに接続したサーボド
ライバー３と、直流サーボモータ４によって構成される
ものが広く用いられている。一方、近年、機械に要求さ
れる機能の複雑化、産業用ｏＭアット普及等によって、
１台の機械に複数台のサーボを設置する要求が増大して
いる。このような要求に対処し、サーボを複数台にする
ことにより生ずるｆｌＪ点を有効活用するため、第２図
のように、各サーばか電源を共用する構成が一般に用い
られている。

しかし、この構成では、サーがドライバーの構成は従来
と伺等変わらないため、サーがドライバーに使用する電
気スイッチ要素の数は、駆動するサーボモータの台数の
４倍になる。

ては第３図に示すように１台のサーボドライバのスイッ
チ要素使用数を２個としたものが知られている。この第
３図のサーボドライバーの動作原理を説明すると、２個
の電源１′および１“の一方がモータ４へのエネルギー
源となり、他方がモータ４からエネルギー回生を受ける
という動作をする。

いずれの電源がエネルギー回生側になるかは、サーボモ
ータの運転状況によって変る。例えば、第３図のように
モータ電流’ｍが電気スイッチ要素Ｓ、　　と８２の接
続点から２電源の中性点（以下す点と呼ぶ）に向って流
れているとする。モータは誘導性負荷であり、モータ電
流ｌ□の方向は急激に変ることはない。電気スイッチ要
素Ｓ、　とＳ２は、モータの電圧ｖｍの平均値を所望の
、値に調整してモータ電流１ｒｎを制御するため、交互
に高速で０Ｎ１０ＦＦする。スイッチ要素Ｓ、がＯＮ状
態ではモータ電流１ｍはｂ点から電源１′を通シ、電源
１′の正側端子（以下ａ点と呼ぶ）からスイッチ要素Ｓ
１のトランジスタを通り、モータへの閉ループを流れる
。

この電流の流れは電源１′にとってはエネルギーの放出
である。次にスイッチ要素Ｓ、がＯＦＦ状態になり、ス
イッチ要素Ｓ２がＯＮされると、モータ電流騙はｂ点か
ら電源１“を通り、この電源の負側の端子（以下Ｃ点と
呼ぶ）から、スイッチ要素Ｓ２のダイオードを通シ、モ
ータへの閉ループを流れる。この電流の向は電源ｌ“に
とってエネルギー回生である。電源１′がエネルギー放
出で電源１″が回生の状態はモータ電流１ｍがスイッチ
要素Ｓ。

と８２の接続点からｂ点に向って流れる限り続く。

モータ電流１ｍＯ向が反転すると上記動作と反対に電源
１′はエネルギー回生側、電源１“は放出側になる。駆
動するサーボモータが１台の場合、必ず一方がエネルギ
ー放出、他方が回生の電源となる。。

サーボが複数台の場合には、ａおよび０点の電流の向に
よって、放出２回生いずれになるか決まる。

ａ点の電流が電源１′からモータの方向であれば、電源
１′は放出であり、逆であれば回生となる。一方Ｃ点の
電流が電源１“からモータの方向であれば電源１“は回
生であり、逆であれば放出となる。ａ。

０点の電流は各サーボモータの電流の向および、各サー
ボドライバーの０Ｎ１０ＦＦ状態によって決るので、モ
ータが複数台の場合は、電源１′と１″が常に一方がエ
ネルギ放出側で他方が回生側になるとは限らない。上記
のように、スイッチング要素２個で構成するサーボドラ
イバーを使用可能にするには、直流の電源１′および１
”は、エネルギ放出の機能の他に回生機能を備えなけれ
ばならない。

このような機能を有する電源としては、バッテリー電源
が考えられるが、バッテリー電源は蓄積エネルギーに限
度があり継続的使用ができないとともに、常に保守点検
を必要とする難点がある。

上記機能を有する他の電源としては、サイリスタやトラ
ノノスタ等制御機能を備えた半導体素子によって構成す
る整流回路を有する電源があるが、複雑な制御を必要と
するとともに、使用半導体素子数が多く、しかも直流電
圧を平滑にするコンデンサの他に平滑リアクトルが必要
となり電源の価格１重量１体格を大きくする難点がある
。

一方、複雑な制御が不要でしかも半導体素子数が少なく
てすむ簡易な電源としては、交流ラインから交流電圧を
得て、ダイオードによって構成される整流回路によって
、直流に変換し、コンデンサによって直流電圧を平滑に
するタイプの電源（以下ダイオード整流形電源と呼ぶ）
があるが、これによって電気スイッチ要素２個で構成す
るサーボドライバーヲ使って、サーボモータを駆動しよ
うとすると、この電源が十分のエネルギー回生能力を持
た々いため、回生されたエネルギーが平滑用コンデンサ
ーに蓄積され、電源電圧を上昇させ、２電源の電圧に不
平衡を起し、モータの制御が不能になるという問題があ
る。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、継続
的な使用が可能で、保守点検がほとんど不用であり、し
かも小型、軽量、安価で信頼性のある直流サーがモータ
駆動回路を実現することを目的とするものである。

本発明は、この目的を達成するため、電気スイッチ要素
２個によって構成されるサーピドライｉＺと正負２電源
を用いたサーボモータ駆動回路において、その電源に構
成の簡単なダイオード整流形の電源を採用したものであ
り、その電源の平滑用コンデンサの電圧上昇の問題につ
いては過電圧防止のだめの制御回路を付加することによ
って解決したものである。

即チ、平滑用コンデンサの電圧上昇の原因は、ダイオー
ド整流形の電源が回生能力がないため、平滑用コンデン
サに回生エネルギーが蓄積し、電圧上昇を起すことにあ
る。したがってこの電圧上昇を防ぐことによってダイオ
ード整流形電源を使用することが可能となるので、本発
明はそのための簡単な構成の制御回路を設けたところに
特徴を有するものである。

本発明の一態様はその過電圧を防止するだめの制御回路
として、過電圧を検出し、直流サーボモータから平滑コ
ンデンサに回生されるエネルギーを吸収消費する過電圧
防止回路を用いる。

捷だ、本発明の他の態様は、過電圧を防止するための制
御回路として、リアクトルを有し、平滑コンデンサの電
圧が不平衡になった時、該リアクトルに電圧が高くなっ
た平滑コンデンサの一部のエネルギーを吸収蓄積させ、
その吸収蓄積したエネルギーを電圧が低いコンデンサに
放出させるという動作を繰返えすことによって、両平滑
コンデンサの電圧を等しく保つ電圧平衡回路を用いる。

第４図および第５図は前記過電圧防止回路を用いた本発
明の詳細な説明するための図であり、第６図は前記電圧
平衡回路を用いた本発明の詳細な説明するための図であ
り、以下、これらの図面により本発明の態様をもう少し
詳しく説明する。

第４図の直流サーボモータ駆動回路は、平滑用コンデン
サの電圧上昇を防ぐために、正負同一電圧を発生するダ
イオード整流回路１０の正の端子であるａ点と、正負電
圧の中性端子であるｂ点の間、およびそのｂ点と１０の
負の端子である０点の間それぞれに過電圧防止回路３０
．３１を設置したものである。過電圧防止回路３０およ
び３１はそれぞれの回路に並列にある平滑用コンデンサ
２０．２１の電圧を検出し、コンデンサに回生エネルギ
が蓄積し、所定の電圧以上に達した時動作し、コンデン
サ電圧が所定の電圧以下になるまで、コンデンサの過剰
エネルギーを吸収消費するものである。このような過電
圧装置を設けることによって、正負の電圧に極端な不平
衡を起すことが回避され、サーボモータの駆動が可能と
なる。

第５図は、平滑用コンデンサの電圧上昇を防ぐために、
ダイオード整流回路１０の正負の出力端子であるａｃ間
に１個の過電圧防止回路３０′を設置した回路を示すも
のである。両平滑コンデンサ２０　、２１の最低電圧は
、ダイオード整流回路１０の入力である交流電圧によっ
て規定されている。したかって、第５図の過電圧防止回
路３０あるいは：（１′と同様な機能を持つ過電圧防止
回路３０′をａ−ｃ間に設置することによって両コンデ
ンサの電圧和が所定の電圧に抑えられれば、正負電圧に
極端な不平衡を生ずることはなく、サーボモータの駆動
が可能になる。

第４図および第５図の回路は過電圧を防ぎ、正負の電圧
を平衡させる過電圧防止回路を設けたものであるが、第
６図に示す回路は、電圧平衡回路４０内に設置されるリ
アクトルに電圧が高くなったコンデンサのエネルギーの
一部を吸収し、そのエネルギを電圧の低いコンデンサに
放出する動作を繰返すことによって、正負の電圧を平衡
させ、サーが七〜りの駆動を可能にするものである。

ダイオード整流形電源および電気スイッチ要素２個で構
成されるサーボドライバを使用してサーボモータを駆動
するためには、第４図ないし第６図に示す平滑用コンデ
ンサの電圧上昇を防止する手段のいずれかを単独で使用
することに限られるものではなく、これらの手段を併用
してもよい。

なお、第４図ないし第６図においては、１台のザー？モ
ータ運転時について記したが、複数台の場合は、サーボ
ドライバーとモータを並列に増設すれば良い。

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

第７図は、２電源のそれぞれの端子間に過電圧防止回路
を設置して、３台の直流サーボモータを駆動する実施例
である。本実施例は、単相三線式交流ライン１２１から
供給される交流電圧をダイ１００と、ダイオード整流電
圧を平滑するために交流電圧ラインの中性点であるｂ点
と、整流回路１００の正の出力端子ａおよび負の出力端
子Ｃの間に設置する平滑用コンデンサ１．０１，１０２
と、コンデンサ１０１および１０２の電圧が所定電圧以
上に上昇するのを、防止するため過電圧防止回路１０　
：３　、　ｌ　０９と、各サーボモータを制御するため
に、トランジスタとダイオードを逆並列に接続した電気
スイッチ要素を直列に接続し、整流回路の出力端子ａ点
、Ｃ点間に設置する３台のサーボドライバ１１５，１１
６および１１７と、各サーボドライバーの電気スイッチ
要素の接続点ト、交流電源ラインの中性点であるｂ点の
間に挿入する直流サーｙｔ”％−タ１１８，１１９およ
び１２０によって構成されている。

本実施例において、平滑用コンデンサ１０１゜１０２の
いずれがエネルギー回生側になり電圧上昇を起すかは３
台のサーボモータの電流ノ総計によって決まるっ各サー
ボモータの電流を、モータから、ｂ点に向って流れる方
向を正とすると、モータ電流の総計が正の場合は、コン
デンサ１０２が回生側になり１０１は放出側になる。逆
にモータ電流総計が負の場合は、コンデンサ１０１がエ
ネルギー放出側１０２が回生側になる。いずれのコンデ
ンサがエネルギー回生側になるかは、各モータの運転状
況によって変るので、本実施例では、両コンデンサにそ
れぞれ専用の過電圧防止回路１０３．１０４を設け、エ
ネルギ回生によって生ずる電圧上昇を抑えている。

次に過電圧防止回路の構成および動作について説明する
。過電圧防止回路１０３，１０９の回路構成および動作
は同じであるので、ここでは回路１０、３について代表
的に説明する。過電圧防止回路は、コンデンサ１０１に
回生される過剰エネルギを放熱吸収するための放熱抵抗
１０７と、その放熱吸収をＯＮ１０　Ｆ　Ｆするトラン
ジスタ１０８と、トランジスタ１０８のベース電流を調
節するための抵抗１０６と、コンデンサ１０１の最大電
圧を設定するツェナーダイオード１０４と、ツェナーダ
イオード１０４およびトランジスタ１０８の動作を助け
る抵抗１０５によって構成できる。

この過電圧防止回路１０３において、コンデンサ１０１
の電圧上昇限度はツェナーダイオード１（）４の定格電
圧の設定できる。

次に過電圧防止回路１０３の動作について説明する。

コンデンサ１０１の電圧■。がツェナーダイオードの定
格電圧ＶＲ以下であると、ツェナーダイオード冒０４と
抵抗１０５を考える場合、電圧ＶＣは、全てツェナーダ
イオード１０４に加わる。従ってトランジスタ１０８０
ベースには電流が供給されずトランジスタ１０８はＯＦ
Ｆ状態になる。トランジスタ１０８がＯＦＦであれば、
抵抗１０７に電流が流れることはなく、コンデンサのエ
ネルギーが過電圧防止回路１０３で消費され電圧■。が
下がることはない。熱論、コンデンサーからモータに工
、ネルギーが供給され電圧Ｖ。が下がろうとする場合は
、整流回路１００からコンデンサー１０１にエネルギ供
給が起るので、電圧Ｖ、が１００の出力電圧よシ下るこ
とはない。、一方、コンデンサにエネルギー回生が起り
、電圧Ｖ。が電圧ＶＲ以上になると抵抗１０５にＶＣ−
ＶＲの電圧が表われ、トランジスタ１０８に抵抗１０６
を通してベース電流が供給される。ベース電流が供給さ
れるとｌ・ランジスタ１０８はＯＮし、コンデンサ１０
３のエネルギが抵抗１０７に放出され電圧ＶＣをツェナ
ーダイオードの定格電圧ＶＲによって定まる一定電圧に
抑える。以上過電圧防止回路の一構成について述べたが
、要は、コンデンサに蓄積される余乗のエネルギーを吸
収し、コンデンサの電圧を所定値以下にする回路を、過
電圧防止回路として両コンデンサそれぞれに設ければ良
い。

過電圧防止回路１０３，１０９を設けたことにより、従
来のサーボドライバの半分の半導体素子で構成されるサ
ーボドライバ１１５，１１６，１１７を使用しても、コ
ンデンサ電圧上昇による運転不能になることはなく、し
かも従来方法と同じ制御機能を得ることができる。

第８図は、電源の正負２端子間に１個の過電圧動する実
施例を示すものである。本実施例は、三相４＃ｊ！式交
流ラインから供給される交流電圧を、ダイオードプリ７
ノによって直流に変換する三相全波整流回路２００と、
ダイオード整流電圧を平滑にするために、交流ラインの
中性点であるｂ点と、整流回路２００の正側出力端子ａ
点および負荷出力端子Ｃ点の間にそれぞれ設置する平滑
用コンデンサ２０１，２０２と、上記ａ−ｃ点間の電圧
が所定電圧以上に上昇するのを防止するための過電圧防
止回路２０３と、トランジスタとダイオードを逆並列に
接続した電気スイッチ要素を直列に接続し整流回路の出
力端子ａ点とｂ点の間に設置する２台のサーボドライバ
２０９，２１０と、各サーボドライバーの電気スイッチ
要素の接続点と、交流ラインの中性点であるｂ点の間に
挿入する直流サーボモータ２１１．２１２によって構成
されている。

本実施例に使用する過電圧防止回路は、ａｃ点点間電圧
を検出するための直列抵抗２０４．２０５と、平滑コン
デンサの最大電圧を設定するためのツェナーダイオード
２０６と、平滑コンデンサに蓄積される過剰エネルギー
を放出する抵抗２（）７と、平滑コンデンサの過電圧を
制御するためのトランジスタ２０８と、トランジスタ２
０８とベース電流を調節するための抵抗２０８′によっ
て構成する。

本実施例は直列に接続されている平滑コンデンサの電圧
の和の上限を、１つの過電圧防止回路２０３によって制
限することによって、両平滑コンデンサの電圧の電圧上
昇を防止することによって、電気スイッチ要素２個を使
用したサーボドライバーによる直流サーボモータの制御
を可能にするものである。

電気スイッチ素子を２個使用したサーボドライバを使用
可能にするには、前に述べたように両平滑コンデンサに
発生するエネルギー回生による電圧上昇を防止すること
が必要である。この実施例における過電圧防止動作につ
いて次に説明する。

平滑コンデンサ２０１あるいは、２０２のいずれかにお
いて電圧上昇が発生すると、その上昇分に一致した電圧
が、ａ−（間電圧の上昇として表わハる。ａ−ｃ間電圧
が上昇すると抵抗２０４゜２０５の接続点電位が上昇す
ると、ツェナーダイオード２０６に加わる電圧が上る。

この電圧がツェナーダイオード２０６の定格電圧以上に
達すると抵抗２０８′を介してトランジスタ２０８にベ
ース電流が供給され、トランジスタ２０８はＯＮ状態に
なる。ｌ・ランノスタ２０８がＯＮすると、平滑コンデ
ンサ２０１，２．０２から抵抗２０７にエネルギ放出が
起りａ−ｅ点間電圧が下る。ａｃ点間電圧が下りツェナ
ーダイオード２０６に加わる電圧が、ツェナーダイオー
ド２０６の定格電圧以下まで低下すると、トランジスタ
２０８がＯＦＦ　Ｌ、平滑コンデンサのエネルギ放出は
停止する。上記動作ンこよってａ−ｃ間電圧は、ツェナ
ーダイオードの定格電圧と抵抗２０４と２０５の分圧比
によって却定される所定電圧以下に抑えられる。なお、
平滑コンデンサから抵抗２０７へのエネルギ放出は、両
コンデンサから同時に行なわれ、正常電圧におったコン
デンサの電圧が下るが、交流ラインの中性点Ｃ点と整流
回路の出力端子ａあるいはｂ点の電圧以下に下ると整流
回路からコンデンサに充電され正常電圧にあったコンデ
ンサの電圧が、整流回路の出力電圧以下に下ることはな
］く、両コンデンサの電圧は常に所定電圧範囲内に制御
される。

第９図は、電源の正負２端子間に、電源の正負２電圧を
等しくするための電圧平衡回路を設置して、４台の直流
サーボモータを駆動する実施例を示すものである。本実
施例は、三相交流ライン３２９の三相交流から、電気的
絶縁された２組の三相交流を作る三相交流トランス３０
０と、トランス３００で作られた、２組の三相交流それ
ぞれをダイオード群によって交流から直流に変換し、そ
の変換された直流電圧が加算されるように直列接続した
、整流１回路３０１．３０２と、両整流回路の接続点で
あるｂ点と、直列接続された整流回路の接続点と反対側
にある端子ａｃ点それぞれの間に挿入される、整流電圧
平滑用コンデンサ：（０３゜３（）４と、トランジスタ
のスイッチング動作によって、両平滑コンｒンサの電圧
を等しく保つ電圧平衡回路：（０５と、両コンデンサの
電圧を等しくするため、両コンデンサの電圧差から、電
圧平衡回路３０５のトランジスタの動作指令パルスを作
る電圧平衡制御回路３２０と、電圧制御回路で作らｔし
た指令・Ｐルスを、電気的に絶縁し、トランジスタのベ
ース電流に変換し、そのベース電流を電圧平衡制御３０
５のトランジスタに供給するトランジスタ駆動回路３２
８と、２個のトランジスタのダイオードを逆並列に接続
した電気スイッチ要素を直列に接続し、整流回路の正負
の出力点であるａ点す点の間に設置されるサーボドライ
バ３０９゜３　＋　（１、３１１、３１２と、各サーボ
ドライバの電気スイッチ要素の接続点と、整流回路３０
１　、３０２の接続点である０点の間にそれぞれ挿入さ
れる直流サーボモータ３１３　、３１４　、３１５　、
３１６によって構成される。

電気スイッチ要素を２個直列に接続する構成するタイプ
のサーがドライバを使用して、サーボモータを駆動する
に当っての問題点は、いずれか一方のコンデンサにモー
タからのエネルギー回生が起り、エネルギーを受けたコ
ンデンサの電圧が上昇し、モータに、所望の電圧を供給
することができ々くなることである。この問題は両コン
デンサの電圧を等しく保つことによって解消する。本実
施例は、コンデンサーに回生されるエネルギーをリアク
トル３０８に移し、そのリアクトルに移されたエネルギ
〜を他方のコンデンサーに送りリアクトルからエネルギ
ーを受けるコンデンサー、モータへのエネルギ供給源に
なっているので、リアクトルから送られるエネルギーを
モータへ送る動作によって、両コンデンザの電圧を等し
く保ち、電気スイッチ要素２個によって構成されるサー
ボドライバによるサーボモータ駆動を可能にするもので
ある。

次に本実施例の具体的動作について説明する。

電圧平衡回路３０５は、ｋランソスタとダイオードを逆
並列に接続した電気スイッチ要素３０６゜３０７を整流
回路３０１，３０２の出力端子であるａ−ｃ点間に接続
するとともに、電気スイッチ要素３　（＋　６　、　：
号０７の接続点と、整流回路；１ｏ１と：（（１２の接
続点である０点の間にリアクトル３０８を挿入した回路
構成である。この回路において、電気スイッチ要素を高
速で交互に同時間づつＯＮさせると両平滑コンデンサ電
圧は等しくなる方向に進む。この動作について詳しく説
明する。

説明に当って第１０図に示すように、コンデンサ３　ｔ
ｌ　３の電圧をＶａｂ　３０４の電圧を”ｂｃｌ　リア
クトル：（０８の電圧、電流をＶ４　＋　１ｔとする。

Ｖｔは電気スイッチ要素３０６．３０７のＯＮ１０　Ｆ
　Ｆ状態によってＶａｂあるいは〜Ｖｂｃの電圧が加わ
る、リアクトル電流１ｚは、Ｖｔの積分波形になるので
、ＶａｂとＶｂｃが等しい限りにおいては零を中心とし
た微小振動電流となり、平均電流は零である。したがっ
て両コンデンサの電圧はほとんど変化しない。しかし、
例えばコンデンサ３０３にモ〜り群からのエネルギが起
り、Ｖａｂ＞ｖｂｃになると１ｔの平均値は正側に上昇
する。１ｔの平均値が正側にある状態でのエネルギーの
流れは、スイッチング要素３０６がＯＮ状態の間はｌｔ
Ｏ向きからエネルギーはトランジスタ３０６を介してコ
ンデンサ３０３からリアクトル３０８に向って流れ、回
生されるエネルギーは、リアクトル；（０８に送られる
。次にこの状態において、スイッチング３０７がＯＮす
ると、１ｔは短時間にその方向を変えることができない
ので、リアクトル内に蓄積されたエネルギーが、スイッ
チ要素３０７のダイオードを介してコンデンサ３０４に
送られる。この動作が高速に、ｖａｂ＞ｖｂｃでちる限
り継続され、Ｖａｂ−Ｖｂｃになるまで続く。このよう
な動作によって両コンデンサの電圧を等しくしようとす
るのが本実施例である。

本実施例の１構成要素である電圧平衡制御回路３２０は
、上記動作をもとに、両平滑コンデンサの電圧平衡をよ
り敏速、確実に行なわせるため両コンデンサの電圧差■
ｂｃ　−Ｖａｂを検出し、その電圧差をもとにスイッチ
要素３０６と３０７のＯＮ時間比を電圧差がより小さく
なる方向に制御するための回路である。電圧平衡制御回
路３２０と、零を中心に正負等振幅の三角波を発生する
三角波発振器：う１８と、その三角波と：３１７の出力
を比較する比較器３１９によって構成される。一方、電
圧平衡制御回路３２０で作られたスイッチング要素のＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信号はホトカダラー３２２゜３２３、ト
ランジスタ３２４，３２５．直流電源３２　ｆ’ｉ　、
　３２７等によって構成されるトランノスタ駆動回路３
２８によって電気的絶縁するとともに増幅し、スイッチ
要素３０６，３０７のベースＴｈ１ｉＪｆＣに変換され
、スイッチ要素のトランジスタベースに供給されるっ 上記電圧平衡制御回路３２０の動作について詳しく説明
する。ｖｂｃとＶａｂの差は差動増幅器によって増幅検
出される。この検出電圧”差■８（■■ｂｏ−Ｖａｂ）
と三角波発振器３】８と出力である三角波ｖｔを比較器
３１９によって比較すると、比較器の出力ｖｃはｖｓ　
＞　ｖｔの間は正、ｖｓ＜ｖｔの間は偵となる、三角波
の周波数を有する・Ｃルス信号となる。ＶＣが正の場合
、トランソスタ駆動回路のホトカゾラー３２３に入力端
子は流れないがホトカノラ３２２は入力電流が流れる。

したがって、トランジスタ３２４はＯＦＦ、３２５はＯ
Ｎとなり、スイッチング要素３０６とトランジスタにベ
ース電流が供給されＯＮとなる一方、スイッチ要素：（
０７のトランジスタにはベース電流が供給されずＯＦＦ
となる。逆にｖｃが負の場合は、逆の動作となり、スイ
ッチ要素３０７がＯＮし、３（）６がＯＦＦする。

この動作において、Ｖｂｃ二ｖｌＬｂであれば、Ｖ８−
０でありｖｃの正と負の期間は等１−．＜、！Ｊアクド
ル電流１ｔの平均値は、零近辺に保たれ、平滑コンデン
サの電圧にほとんど影響を与え彦い。Ｖｂｃ〉Ｖａｂと
なるとＶｔが正であり■。の負の期間が正の期間よシ長
くなり、スイッチ要素３０７が３０６より長い間ＯＮす
る。スイッチ要素：３０７はＶｂｃを下る方向のスイッ
チ要素であるので、両スイ。

テ要素を等時間ＯＮさせる場合に比較してｖｂｏとＶａ
ｂを等しくする方向のりアクドル電流＋１か大きくより
速＜　Ｖｂ、”Ｖａｂに近づく。同様にＶａｂ　＞Ｖｂ
ｃの場合は、Ｖ８が負であり、ｖｃの正の期間が長くな
り、スイッチ要素３０６のＯＮ期間が長くなる。スイッ
チ要素３０６はＶａｂ”を下る方向のスイッチ要素であ
るので、Ｖａｂを下る方向のりアクドル電流が大きくな
りより速くｖａｂ−ｖｂｏに近づく　１、 本実施例の特徴は回生きれるエネルギーを抵抗によって
消費させて両平滑コンデンサの電圧平衡を取るのではな
く、エネルギー回生側の平滑コンデンサにモータから回
生さ几るエネルギーを、リアクトルを介してモータヘエ
ネルギーを供給する平滑コンデンサに送シそのエネルギ
ーを再びモータに供給し、エネルギーの無駄な消費なく
、両平滑コンデンサの電圧平衡を取り、スイッチ要素２
個で構成するサーボドライ／Ｎによるサーブモータの駆
動を可能にすることである。

以上、数種の実施例について詳述したように、本発明は
、一般商用交流電源をエネルギー源とし、１台あるいは
複数台の直流サーボモータを駆動する廿〜ゼモータ駆動
回路において、制御が不要で、しかも半導体素子数が少
なくてすむダイオード整流口路にわずかな制御回路を加
えて、サーボモータ用の直流電源を構成することによっ
て、トランジスタとダイオードを逆並列に接続した電気
スイッチ要素２個によって構成されるサーボドライバの
使用可能にし、そしてサーボドライバの使用半導体素子
数およびサーボドライバーに使用するトランジスタの駆
動回路を半減さセることによって、サーボモータを制御
するのに不可欠なサーざドライバの信頼性および小形軽
量を計り得るとともに、サーボモータ台数が増加する場
合にその効果がより発揮されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のサーブ駆動回路の例、第４
図ないし第６図は本発明の実施例の原理図、第７図ない
し第９図は本発明の具体的実施例を示す図、第１０図は
第９図の動作説明用の図である。 ｌＯ・・ダイオード整流回路、２０．２１・・平滑用コ
ンデンサ、３０　、３０’　、　３１・・過電圧防止回
路、４０・・・電圧平衡回路、１００・・・単相全波整
流回路、］　（１１、１０２・・・平滑用コンデンサ、
１０３゜１０９　＝−過電圧防止回路、１０４　、Ｉ　
］　］Ｏ−ツェナーダイオード１１５，１１６，１１７
・・・サーボドライバ、２００・・・三相全波整流回路
、２０１，２０２平滑用・コンデンサ、２０３・・・過
電圧防止回路、２０６・・ツェナーダイオード、３ｏｏ
川三相交流トランス、３０１．３０２・・・整流回路、
３ｏ３゜３　＋）　４　　平滑用コンデンサ、３０５・
・・電圧平衡回路、：（０８・・リアクトル、３２０・
・・電圧平衡回路回ｇ、３２８　　・トランジスタ駆動
回路。 第３図 ０ 第４図 第５図 （０） 第６図 （０） 第１０図 ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）等しい電圧値の正および負の電圧を発生し、中性
   点を有する電源に、２個の電気的スイッチ要素を直列に
   接続してなる少くとも１個のサーボドライバを接続し、
   前記電源の中性点と前記サーボドライバの２個の電気的
   スイッチ要素の接続点との間に直流サーボモータを接続
   し駆動する直流サーｙ３？モータ駆動回路において、 前記電源が、 エネルギー源である交流電圧をダイオードを使用して正
   負の直流２電圧に変換する整流回路と、正負直流２電圧
   をそれぞれ平滑にする平滑コンデンサと、 直流サービモータから平滑コンデンサに回生されるエネ
   ルギーを吸収し、平滑コンデンサにあられれる過電圧を
   防止するための制御回路とからなることを特徴とする直
   流サーボモータ駆動回路。
2. （２）　　前記平滑コンデンサにあられれる過電圧を防
   止するための制御回路として、 前記過電圧を検出し、直流サーボモータから平滑コンデ
   ンサに回生されるエネルギーを吸収消費する過電圧防止
   回路を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の直流サーボモータ駆動回路。
3. （３）前記平滑コンデンサにあられれる過電圧を防止す
   るだめの制御回路として、 リアクトルを有し、前記平滑コンデンサの電圧が不平衡
   になった時、該リアクトルに電圧が高くなった平滑コン
   デンサの一部のエネルギーを吸収蓄積させ、その吸収蓄
   積したエネルギーを電圧が低いコンデンサに放出する動
   作を繰返えすことによって、両平滑コンデンサの電圧を
   等しく保つ電圧平衡［２１路を用いたことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の直流サー？モータ駆動
   回路。