JPS6034358B2 - 直流牽引電動機の制御装置 - Google Patents
直流牽引電動機の制御装置Info
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- JPS6034358B2 JPS6034358B2 JP50138789A JP13878975A JPS6034358B2 JP S6034358 B2 JPS6034358 B2 JP S6034358B2 JP 50138789 A JP50138789 A JP 50138789A JP 13878975 A JP13878975 A JP 13878975A JP S6034358 B2 JPS6034358 B2 JP S6034358B2
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は直流電動機の制御、更に具体的に云えば、電
動機の逆転制動を感知する方法並びに装置に関する。
動機の逆転制動を感知する方法並びに装置に関する。
従来の直巻直流電動機の制御では、電動機の減速を制御
する為、電動機が発電制動又は逆転制動様式にある時を
判断する為に種々の方法が用いられて来た。
する為、電動機が発電制動又は逆転制動様式にある時を
判断する為に種々の方法が用いられて来た。
これは電動機が例えばフオークリフト・トラックのよう
な電動車軸に用いられる直流牽引電動機である時は特に
重要であり、この場合、荷物が高い位置のま)運ばれる
ことがあり、急に減速又は制動すると、荷物がこほれ落
ちる′漠れがある。逆転制動様式で電動機の制動作用を
一様にする為、普通、制御装置には逆転制動電流限界回
路を設ける。これは制動の程度を制御する為、通常の運
転電流の限界より低い所に逆転制動電流の限界を設定す
る。従来の制御装置では、逆転制動の開始並びに持続時
間を感知する回路は、一般に電動機の電機子を側路する
逆転制動用ダイオードを通る逆転制動電流に応答するも
のであった。然し、このような従来の装置では、逆転制
動用ダイオードが温度の影響を受け易く、その特性が動
作温度に伴って変化し、この為逆転制動の程度を制御す
る為には、逆転制動感知回路を頻繁に調節する必要があ
ると云う欠点がある。更に、逆転制動電流を監視する為
に一般的に用いられている回路は比較的複雑になり、そ
れ自体も温度による不安定性があることがある。更に、
逆転制動用ダイオードで逆転制動電流を感知することが
出来るようにはするが、同時に牽引電動機に一杯の電力
を供給出来るようにする為、逆転制動電流限界回路を無
効にするのが望ましい場合がある。このような場合は、
例えばフオークリフト・トラックで、坂道を降りている
際に逆転制動により坂道の途中で停止させて坂道を逆に
昇ろうとする場合に起に得る。すなわち、逆転制動電流
限界回路による作用では、車輪が坂道の途中で完全に停
止せずに坂道を後退すなわち降り続ける場合がある。こ
う云う状態では、車輪が坂道を昇れるようにする為、逆
転制動電流の限界を無効にする何等かの手段を設けるこ
とが必要である。この発明の目的は直流電動機の逆転制
動を感知する改良された方法並びに装置を提供すること
である。
な電動車軸に用いられる直流牽引電動機である時は特に
重要であり、この場合、荷物が高い位置のま)運ばれる
ことがあり、急に減速又は制動すると、荷物がこほれ落
ちる′漠れがある。逆転制動様式で電動機の制動作用を
一様にする為、普通、制御装置には逆転制動電流限界回
路を設ける。これは制動の程度を制御する為、通常の運
転電流の限界より低い所に逆転制動電流の限界を設定す
る。従来の制御装置では、逆転制動の開始並びに持続時
間を感知する回路は、一般に電動機の電機子を側路する
逆転制動用ダイオードを通る逆転制動電流に応答するも
のであった。然し、このような従来の装置では、逆転制
動用ダイオードが温度の影響を受け易く、その特性が動
作温度に伴って変化し、この為逆転制動の程度を制御す
る為には、逆転制動感知回路を頻繁に調節する必要があ
ると云う欠点がある。更に、逆転制動電流を監視する為
に一般的に用いられている回路は比較的複雑になり、そ
れ自体も温度による不安定性があることがある。更に、
逆転制動用ダイオードで逆転制動電流を感知することが
出来るようにはするが、同時に牽引電動機に一杯の電力
を供給出来るようにする為、逆転制動電流限界回路を無
効にするのが望ましい場合がある。このような場合は、
例えばフオークリフト・トラックで、坂道を降りている
際に逆転制動により坂道の途中で停止させて坂道を逆に
昇ろうとする場合に起に得る。すなわち、逆転制動電流
限界回路による作用では、車輪が坂道の途中で完全に停
止せずに坂道を後退すなわち降り続ける場合がある。こ
う云う状態では、車輪が坂道を昇れるようにする為、逆
転制動電流の限界を無効にする何等かの手段を設けるこ
とが必要である。この発明の目的は直流電動機の逆転制
動を感知する改良された方法並びに装置を提供すること
である。
この発明では、直流電動機に対する可変時間比制御装置
に論理回路を設け、これを方向変更スイッチの状態を監
視するように接続する。
に論理回路を設け、これを方向変更スイッチの状態を監
視するように接続する。
論理回路が、一番最後に電動機が駆動されていた方向を
記憶する記憶素子を持っている。方向スイッチを切換え
て電動機の駆動方向を変える時、論理回路がこの切換え
を感知し、制御装置に対して信号を送り、逆転制動電流
限界様式を開始する。電動機に加えられる電力を制御す
る信号のマーク・スペース比又はオン時間の百分率を監
視する比較器により、論理回路かりセットされて逆転制
動電流限界様式が不作動にされる。オン時間の百分率が
予定のレベルに達すると、リセット信号が論理回路に供
給され、これをもとの状態にリセットして逆転制動電流
限界様式を不作動にする。この時、論理回路が電動機の
現在の回転方向を記憶し、再び方向スイッチを反転した
時、電流限界様式を表わす逆転制動電流限界信号を発生
することが出来るようにする。また、坂道で車輪の後退
を防止して坂道を逆に昇れるようにするため、論理回路
にリセット信号を供給して逆転制動電流限界を無効にす
るように接続されたスイッチような無効化手段が設けら
れる。この発明は以下1例として図面に示した好ましい
方法並びに実施例を説明する所から、更に容易に理解さ
れよう。
記憶する記憶素子を持っている。方向スイッチを切換え
て電動機の駆動方向を変える時、論理回路がこの切換え
を感知し、制御装置に対して信号を送り、逆転制動電流
限界様式を開始する。電動機に加えられる電力を制御す
る信号のマーク・スペース比又はオン時間の百分率を監
視する比較器により、論理回路かりセットされて逆転制
動電流限界様式が不作動にされる。オン時間の百分率が
予定のレベルに達すると、リセット信号が論理回路に供
給され、これをもとの状態にリセットして逆転制動電流
限界様式を不作動にする。この時、論理回路が電動機の
現在の回転方向を記憶し、再び方向スイッチを反転した
時、電流限界様式を表わす逆転制動電流限界信号を発生
することが出来るようにする。また、坂道で車輪の後退
を防止して坂道を逆に昇れるようにするため、論理回路
にリセット信号を供給して逆転制動電流限界を無効にす
るように接続されたスイッチような無効化手段が設けら
れる。この発明は以下1例として図面に示した好ましい
方法並びに実施例を説明する所から、更に容易に理解さ
れよう。
図面には直流電力の適当な源10が蓄電池として示され
ており、上側の正の端子が正の母線11に接続され、下
側の負の端子が負の母線13に接続されている。
ており、上側の正の端子が正の母線11に接続され、下
側の負の端子が負の母線13に接続されている。
主スイッチ12が源10を回路の他の部分に接続し並び
に切離すように作用する。方向スイッチ14及び1対の
接触器コイル16,18が源101こ対する第1の直列
回路に接続されている。源101こ対する第2の直列回
路には、電流分勝部19、電動機の電機子20、電動機
の界磁コイル21及び電力スイッチング回路22が接続
されている。界磁コイル21は接点F1,F2,R1,
R2により、逆方向又は日頃方向のいずれの方向でも源
101こ接続されるようになっており、これらの接点が
接触器コイル16,18によって夫々作動される。逆転
制動用ダイオード23が逆転制動の際、電機子201こ
対して逆転制動電流用の側路を作るように配置されてい
る。電機子20と界磁巻線21の直列の組合せと並列に
接続されたフライバック・ダイオード24は、電力スイ
ッチ回路22がオフ状態にある時に、転流露流に対する
電流通路となるように作用するが、これは周知の通りで
ある。入力電圧レベルに比例してパルス幅が変調された
出力信号を発生するような形式の発振器25が、電力ス
イッチング回路22に制御パルスを供給するように接続
されいる。こう云う発振器及び電力スイッチング回路が
米国特許第3843912号‘こ記載されている。電動
機の電機子20並びに界磁巻線21に加えられる電流を
制御する電力スイッチング回路22のオン時間の百分率
は、発振器25から来るパルスのオン時間の百分率と直
接的な関係を持ち、このパルスのオン時間の百分率が、
発振器25の入力端子に印加される電圧信号のレベルに
直接的に関係を持つ。この電圧信号が加速度制御回路2
7によって供給される。図面に示すように、加速度制御
回路27は、正の母線11及び負の母線13の間に適当
に接続されたポテンショメータ28の可動接点を抵抗2
9を介して発振器25の電圧入力端子に接続することに
よって構成することが出来る。ポテンショメータ28は
、牽引電動機の加速度を制御する為、例えばペダルのよ
うな制御用アクセル(加速器)に接続することが出来る
。実質的に抵抗29と並列に接続されたコンデンサ30
が抵抗29と共に積分器を構成し、ポテンショメータ2
8を突然一杯の電圧の位置まで動かした場合、発振器2
5に対する加速電圧を制御する。電流限界回路31が加
速度制御回路27に入力信号を供給し、電力スイッチン
グ回路22のオン時間の百分率の最大値を制御し、牽引
電動機に供給される最大平均電流を制御するように接続
されている。
に切離すように作用する。方向スイッチ14及び1対の
接触器コイル16,18が源101こ対する第1の直列
回路に接続されている。源101こ対する第2の直列回
路には、電流分勝部19、電動機の電機子20、電動機
の界磁コイル21及び電力スイッチング回路22が接続
されている。界磁コイル21は接点F1,F2,R1,
R2により、逆方向又は日頃方向のいずれの方向でも源
101こ接続されるようになっており、これらの接点が
接触器コイル16,18によって夫々作動される。逆転
制動用ダイオード23が逆転制動の際、電機子201こ
対して逆転制動電流用の側路を作るように配置されてい
る。電機子20と界磁巻線21の直列の組合せと並列に
接続されたフライバック・ダイオード24は、電力スイ
ッチ回路22がオフ状態にある時に、転流露流に対する
電流通路となるように作用するが、これは周知の通りで
ある。入力電圧レベルに比例してパルス幅が変調された
出力信号を発生するような形式の発振器25が、電力ス
イッチング回路22に制御パルスを供給するように接続
されいる。こう云う発振器及び電力スイッチング回路が
米国特許第3843912号‘こ記載されている。電動
機の電機子20並びに界磁巻線21に加えられる電流を
制御する電力スイッチング回路22のオン時間の百分率
は、発振器25から来るパルスのオン時間の百分率と直
接的な関係を持ち、このパルスのオン時間の百分率が、
発振器25の入力端子に印加される電圧信号のレベルに
直接的に関係を持つ。この電圧信号が加速度制御回路2
7によって供給される。図面に示すように、加速度制御
回路27は、正の母線11及び負の母線13の間に適当
に接続されたポテンショメータ28の可動接点を抵抗2
9を介して発振器25の電圧入力端子に接続することに
よって構成することが出来る。ポテンショメータ28は
、牽引電動機の加速度を制御する為、例えばペダルのよ
うな制御用アクセル(加速器)に接続することが出来る
。実質的に抵抗29と並列に接続されたコンデンサ30
が抵抗29と共に積分器を構成し、ポテンショメータ2
8を突然一杯の電圧の位置まで動かした場合、発振器2
5に対する加速電圧を制御する。電流限界回路31が加
速度制御回路27に入力信号を供給し、電力スイッチン
グ回路22のオン時間の百分率の最大値を制御し、牽引
電動機に供給される最大平均電流を制御するように接続
されている。
電流限界回路31は周知の任意の形式であってよく、多
重レベルの電流出力信号を発生する。第1のレベルは通
常の運転電流の限界であり、第2のレベルは逆転制動電
流の限界である。説明の便宜上、電流限界回路31が第
1及び第2の比較器32,33で構成されるものとして
示してある。各々の比較器が異なる基準電圧源に接続さ
れ、電流分路部19の瞬時電流の関数として発生される
電圧に対し夫々の基準電圧を比較する。電機子2川こ流
れる電流によつ電流分路部19に発生される電圧が、差
動増幅器34に対する入力信号として印加される。差動
増幅器の出力端子が第1の抵抗35及びィンバータ36
を介して比較器32の第1の入力端子に接続される。差
動増幅器34の出力端子が第2の抵抗37及びィンバー
タ38を介して比較器33の第1の入力端子にも接続さ
れる。比較器32の第2の入力端子が電圧VIを受取る
ように接続される。この電圧は、母線11,13の間に
接続された第1の基準電圧源(図に示してない)によっ
て発生することが出来る。同様に、母線11,13の間
に接続された第2の基準電圧源(図に示してない)によ
って発生された電圧V2が比較器33の第2の入力端子
に印加される。比較器32の出力端子及び比較器33の
出力端子が、抵抗39とダイオード40の陰極との共通
接続点に接続される。ダイオード40の陽極が抵抗41
を介して発振器25の電圧入力端子に接続される。抵抗
39の他端がバイアス基準電圧源V3(図に示してない
)に接続される。電流限界回路31の入力端子とィンバ
ータ36との間に直列に接続されたィンバータ42及び
ダイオード43と、電流限界回路31の入力端子をィン
バータ38の間に直列に接続された別のダイオード44
を含むゲート回路が、比較器32又は比較器33のいづ
れか一方を電流限界回路31の電流限界源として利用す
ることが出来るようにする手段となる。この発明の逆転
制動感知論理回路がィンバータ45を持っており、その
入力端子が接触器コイル18の正の電圧側に接続されて
いる。
重レベルの電流出力信号を発生する。第1のレベルは通
常の運転電流の限界であり、第2のレベルは逆転制動電
流の限界である。説明の便宜上、電流限界回路31が第
1及び第2の比較器32,33で構成されるものとして
示してある。各々の比較器が異なる基準電圧源に接続さ
れ、電流分路部19の瞬時電流の関数として発生される
電圧に対し夫々の基準電圧を比較する。電機子2川こ流
れる電流によつ電流分路部19に発生される電圧が、差
動増幅器34に対する入力信号として印加される。差動
増幅器の出力端子が第1の抵抗35及びィンバータ36
を介して比較器32の第1の入力端子に接続される。差
動増幅器34の出力端子が第2の抵抗37及びィンバー
タ38を介して比較器33の第1の入力端子にも接続さ
れる。比較器32の第2の入力端子が電圧VIを受取る
ように接続される。この電圧は、母線11,13の間に
接続された第1の基準電圧源(図に示してない)によっ
て発生することが出来る。同様に、母線11,13の間
に接続された第2の基準電圧源(図に示してない)によ
って発生された電圧V2が比較器33の第2の入力端子
に印加される。比較器32の出力端子及び比較器33の
出力端子が、抵抗39とダイオード40の陰極との共通
接続点に接続される。ダイオード40の陽極が抵抗41
を介して発振器25の電圧入力端子に接続される。抵抗
39の他端がバイアス基準電圧源V3(図に示してない
)に接続される。電流限界回路31の入力端子とィンバ
ータ36との間に直列に接続されたィンバータ42及び
ダイオード43と、電流限界回路31の入力端子をィン
バータ38の間に直列に接続された別のダイオード44
を含むゲート回路が、比較器32又は比較器33のいづ
れか一方を電流限界回路31の電流限界源として利用す
ることが出来るようにする手段となる。この発明の逆転
制動感知論理回路がィンバータ45を持っており、その
入力端子が接触器コイル18の正の電圧側に接続されて
いる。
ィンバータ45の出力端子が時間遅延回路46の入力端
子に接続されると共に、排他的オア・ゲート47の第1
の入力端子にも接続される。ィンバータ45の作用は、
方向スイッチ14の状態を表わす出力信号を供給するこ
とであるから、ィンバータ45の入力信号は、接触器コ
イル18でなく、接触器コイル16の正の端子側からも
容易に取出すことが出来る。逆転制動感知論理回路の記
憶素子として作用するラツチ形フリツプフロツプ48の
データ入力端子が遅延回路46の出力端子に接続される
。ラッチ形フリップフロップは、その付龍端子(後述の
時間遅延回路58の出力に接続された端子)に解放信号
(論理1信号が供給されているときのみ、デーテ入力端
子の入力信号に応じてその出力の状態が設定される。す
なわち、出力は入力信号が論理1のとき論理1に設定さ
れ、入力信号が論理0のき論理0に設定される。このよ
うに設定された出力の状態は解放信号がない間、データ
入力端子の入力信号の如何に拘らず変化せずに保持され
る。フリップフロップ48は部品番号SN一7475と
してテキサス・インスツルメンツ・インコーポレ−テッ
トから販売される形式のものであってよい。フリツプフ
ロップ48の出力端子が排他的オア・ゲート47の第2
の入力端子に接続される。周知のように、排他的オア・
ゲートの出力は、このオア・ゲートに対する入力信号の
論理符号が反対である場合にのみ、論理1である。
子に接続されると共に、排他的オア・ゲート47の第1
の入力端子にも接続される。ィンバータ45の作用は、
方向スイッチ14の状態を表わす出力信号を供給するこ
とであるから、ィンバータ45の入力信号は、接触器コ
イル18でなく、接触器コイル16の正の端子側からも
容易に取出すことが出来る。逆転制動感知論理回路の記
憶素子として作用するラツチ形フリツプフロツプ48の
データ入力端子が遅延回路46の出力端子に接続される
。ラッチ形フリップフロップは、その付龍端子(後述の
時間遅延回路58の出力に接続された端子)に解放信号
(論理1信号が供給されているときのみ、デーテ入力端
子の入力信号に応じてその出力の状態が設定される。す
なわち、出力は入力信号が論理1のとき論理1に設定さ
れ、入力信号が論理0のき論理0に設定される。このよ
うに設定された出力の状態は解放信号がない間、データ
入力端子の入力信号の如何に拘らず変化せずに保持され
る。フリップフロップ48は部品番号SN一7475と
してテキサス・インスツルメンツ・インコーポレ−テッ
トから販売される形式のものであってよい。フリツプフ
ロップ48の出力端子が排他的オア・ゲート47の第2
の入力端子に接続される。周知のように、排他的オア・
ゲートの出力は、このオア・ゲートに対する入力信号の
論理符号が反対である場合にのみ、論理1である。
従って、方向スイッチ14が十分な期間の間順方向駆動
用の位置にあると仮定すると、フリップフロップ48の
出力端子がオア・ゲート47の第2の入力端子に対して
論理1信号を供給する。論理ゲート47の第1の入力端
子にも論理1信号が供給され、この為論理ゲート47の
出力信号は論理0になる。論理ゲート47の出力端子が
アンド・ゲート50の第1の入力端子に接続されている
。アンド・ゲート50の出力端子が電流限界回路31の
入力端子に接続され、通常の限界電流にするか逆転制動
電流にするかを決定する。図示の実施例では、アンド・
ゲート50の出力が論理1レベルにある時に逆転制動限
界電流を用いる。この為、オア・ゲート47によって発
生され且つアンド・ゲート501こよって電流限界回路
31に供給された論理0信号は、通常の駆動状態の間、
通常の電流限界を維持する。逆転制動の持続時間の間、
逆転制動電流限界が維時されるように保証する為、スイ
ッチの位置の変化に応答してオン時間の百分率を自動的
にゼロにリセットし、そして電力スイッチング回路22
のオン時間の百分率が、逆転制動がもはや行なわれてい
ないことが明らかであるようなレベルに達した時、フツ
プフロツプ48を解放するりセット回路が設けられてい
る。
用の位置にあると仮定すると、フリップフロップ48の
出力端子がオア・ゲート47の第2の入力端子に対して
論理1信号を供給する。論理ゲート47の第1の入力端
子にも論理1信号が供給され、この為論理ゲート47の
出力信号は論理0になる。論理ゲート47の出力端子が
アンド・ゲート50の第1の入力端子に接続されている
。アンド・ゲート50の出力端子が電流限界回路31の
入力端子に接続され、通常の限界電流にするか逆転制動
電流にするかを決定する。図示の実施例では、アンド・
ゲート50の出力が論理1レベルにある時に逆転制動限
界電流を用いる。この為、オア・ゲート47によって発
生され且つアンド・ゲート501こよって電流限界回路
31に供給された論理0信号は、通常の駆動状態の間、
通常の電流限界を維持する。逆転制動の持続時間の間、
逆転制動電流限界が維時されるように保証する為、スイ
ッチの位置の変化に応答してオン時間の百分率を自動的
にゼロにリセットし、そして電力スイッチング回路22
のオン時間の百分率が、逆転制動がもはや行なわれてい
ないことが明らかであるようなレベルに達した時、フツ
プフロツプ48を解放するりセット回路が設けられてい
る。
このリセット回路は、接触器コイル16,18の正の端
子側と時間遅延回路53の入力端子との間に夫々接続さ
れた第1及び第2のダイオード51,52を有する。時
間遅延回路53の出力端子がアンド・ゲート65の第1
の入力端子に接続される。導線54が時間遅延回路53
を側路し、回路53の入力端子をアンド・ゲート55の
第2の入力端子に接続し、方向変更指令に対して敏速な
応答が得られるようにする。方向スイッチが中立位置に
ある時間の間、導線54をアンド・ゲート50の第3の
入力端子に接続して、方向スイッチが中立である時にア
ンド・ゲート50の出力を強制的に論理0にする導線5
4Aにより、逆転制動電流の限界が禁止される。導線5
4Bが反転駆動増幅器59を介して導線54を加速度制
御回路27の入力端子に後続しし、方向スイッチ14の
位置が変わった時には、何時でもオン時間の百分率を表
わす信号をゼロにリセットする。
子側と時間遅延回路53の入力端子との間に夫々接続さ
れた第1及び第2のダイオード51,52を有する。時
間遅延回路53の出力端子がアンド・ゲート65の第1
の入力端子に接続される。導線54が時間遅延回路53
を側路し、回路53の入力端子をアンド・ゲート55の
第2の入力端子に接続し、方向変更指令に対して敏速な
応答が得られるようにする。方向スイッチが中立位置に
ある時間の間、導線54をアンド・ゲート50の第3の
入力端子に接続して、方向スイッチが中立である時にア
ンド・ゲート50の出力を強制的に論理0にする導線5
4Aにより、逆転制動電流の限界が禁止される。導線5
4Bが反転駆動増幅器59を介して導線54を加速度制
御回路27の入力端子に後続しし、方向スイッチ14の
位置が変わった時には、何時でもオン時間の百分率を表
わす信号をゼロにリセットする。
図示の如く、加速度制御回路27のリセットは、コンデ
ンサ30と並列に接続されたトランジスタ56によって
行なわれる。トランジスタ56のベースに正の電圧が印
加された時、このコンデンサ30を放電させる。アンド
・ゲ−ト55の第3の入力端子が、加速度制御回路27
にある闇値形増幅器57から信号を受取るように接続さ
れている。この関値形増幅器は加速度制御電圧に応答し
て、加速度制御電圧が予定のレベルに達した時、アンド
・ゲート55に信号を供給する。アンド・ゲート55の
出力端子が直列に接続された時間遅延回路58を介して
、フリップフロツプ60にセット信号を供給するように
接続されている。
ンサ30と並列に接続されたトランジスタ56によって
行なわれる。トランジスタ56のベースに正の電圧が印
加された時、このコンデンサ30を放電させる。アンド
・ゲ−ト55の第3の入力端子が、加速度制御回路27
にある闇値形増幅器57から信号を受取るように接続さ
れている。この関値形増幅器は加速度制御電圧に応答し
て、加速度制御電圧が予定のレベルに達した時、アンド
・ゲート55に信号を供給する。アンド・ゲート55の
出力端子が直列に接続された時間遅延回路58を介して
、フリップフロツプ60にセット信号を供給するように
接続されている。
このセット信号はフリップフロップ48の付能端子にも
解放信号として供給されるように接続されている。フリ
ップフロップ60のセット出力端子がアンド・ゲート5
0の第2の入力端子に接続され、後退防止の為又は逆転
制動を無効にする為、逆転制動電流限界を禁止する。こ
の後退防止又は逆転制動の無効化は、分圧回路とフリッ
ブフロップ60のリセット端子との間に直列に接続され
たスイッチ61によって行なわれる。分圧回路が、電流
源1川こ対して並列に互いに直列に接続された1対の抵
抗62,63で構成される。スイッチ61を閉じると、
フリツプフロツプ60のリセット端子に電圧が印加され
、フリップフロップ60の出力が論理0になり、こうし
て逆転制動電流限界を禁止する。この為、電機子が所望
の方向とは反対の方向に回転していても、牽引電動機を
大きなトルクで起動させることが出来る。これは坂道の
上で電動車輪を始動させようとする場合に起り得る状態
である。次にオン時間の百分率が予定のレベルに達した
時、フリップフロップ60が関値形増幅器57からの鏡
遠信号によってセットされる。上に説明した逆転制動感
知論理回路は、界磁巻線を通る電流の方向が、一方向に
運転されている車輔で反転された時、逆転制動電流の限
界を発生するには、ごく小さなオン時間しか必要としな
いように作用する。
解放信号として供給されるように接続されている。フリ
ップフロップ60のセット出力端子がアンド・ゲート5
0の第2の入力端子に接続され、後退防止の為又は逆転
制動を無効にする為、逆転制動電流限界を禁止する。こ
の後退防止又は逆転制動の無効化は、分圧回路とフリッ
ブフロップ60のリセット端子との間に直列に接続され
たスイッチ61によって行なわれる。分圧回路が、電流
源1川こ対して並列に互いに直列に接続された1対の抵
抗62,63で構成される。スイッチ61を閉じると、
フリツプフロツプ60のリセット端子に電圧が印加され
、フリップフロップ60の出力が論理0になり、こうし
て逆転制動電流限界を禁止する。この為、電機子が所望
の方向とは反対の方向に回転していても、牽引電動機を
大きなトルクで起動させることが出来る。これは坂道の
上で電動車輪を始動させようとする場合に起り得る状態
である。次にオン時間の百分率が予定のレベルに達した
時、フリップフロップ60が関値形増幅器57からの鏡
遠信号によってセットされる。上に説明した逆転制動感
知論理回路は、界磁巻線を通る電流の方向が、一方向に
運転されている車輔で反転された時、逆転制動電流の限
界を発生するには、ごく小さなオン時間しか必要としな
いように作用する。
典型的には、逆転制動用の補助抵抗を用いない電動機回
路では、逆転制動の初期部分に於て100ミリ秒中の1
又は2ミリ秒、即ち1乃至2%のオン時間で行なわれる
。云い換えると、逆転制動時、電動機の逆起電力は逆転
制動用ダイオード23により短絡され、このため電動機
の速度は電機子を通る電流により減速される。この際電
動機速度がゼロ近くへと減少するまで、所望のトルク・
レベルを満足させるためには、界磁磁速は小さい値でよ
く、すなわちオン時間の百分率は1乃至2%の小さな値
に略一定に維持される。逆転制動用のオン時間は、普通
は逆転制動期間が終る頃までに場合によっては5乃至8
%のオン時間になるまで徐々に増加する。所定の電動機
で電機子電流をオン時間の百分率と比較する際、オン時
間の百分率が小さい時、電機子が界磁電流の方向によっ
て表わされる方向と反対の方向に回転していない限り、
大きな電機子電流が発生しないことを示すことが出来る
。更に、順方向に運転されている電動機は、或る逆転制
動感知ルベル、典型的には】2乃至15%のオン時間よ
り低に所では、大して電流を通さない。この為、電動機
が逆転制動から逆転制動以外の状態に移る時、オン時間
の百分率に目立った変化が起る。上に述べた逆転制動感
知論理回路ではこの考えを利用し、逆転制動が起ってい
る時を判断する。動作について説明すると、主スイッチ
12を閉じると、電力が加えられて電機子20を方向ス
イッチ14の位置によって決まる方向に回転させる。
路では、逆転制動の初期部分に於て100ミリ秒中の1
又は2ミリ秒、即ち1乃至2%のオン時間で行なわれる
。云い換えると、逆転制動時、電動機の逆起電力は逆転
制動用ダイオード23により短絡され、このため電動機
の速度は電機子を通る電流により減速される。この際電
動機速度がゼロ近くへと減少するまで、所望のトルク・
レベルを満足させるためには、界磁磁速は小さい値でよ
く、すなわちオン時間の百分率は1乃至2%の小さな値
に略一定に維持される。逆転制動用のオン時間は、普通
は逆転制動期間が終る頃までに場合によっては5乃至8
%のオン時間になるまで徐々に増加する。所定の電動機
で電機子電流をオン時間の百分率と比較する際、オン時
間の百分率が小さい時、電機子が界磁電流の方向によっ
て表わされる方向と反対の方向に回転していない限り、
大きな電機子電流が発生しないことを示すことが出来る
。更に、順方向に運転されている電動機は、或る逆転制
動感知ルベル、典型的には】2乃至15%のオン時間よ
り低に所では、大して電流を通さない。この為、電動機
が逆転制動から逆転制動以外の状態に移る時、オン時間
の百分率に目立った変化が起る。上に述べた逆転制動感
知論理回路ではこの考えを利用し、逆転制動が起ってい
る時を判断する。動作について説明すると、主スイッチ
12を閉じると、電力が加えられて電機子20を方向ス
イッチ14の位置によって決まる方向に回転させる。
接触器コイル16が付勢されている図示の状態では、接
点FIが閉じ、接点F2が開くので、電流が界磁巻線2
1を左から右へ流れ、電機子20を順方向に回転させる
。電機子20及び界磁巻線21に加えられる電力の制御
は電力スイッチング回路22によって行なわれ、これが
加速度制御回路27にあるポテンショメータ28の位置
によって制御される。通常の運転状態では、アンド・ゲ
ート50の出力は論理0であり、比較器33の第1の入
力端子を論理1状態にラッチする。この為、比較器33
が不作動になる。ィンバータ42がアンド・ゲート50
からの論理0信号を反転し、論理1信号を印カロしてダ
ィオ−ド43を逆バィァスし、こうして比較器32の第
1の入力端子に対する入力信号を電流分路部19に流れ
る電機子電流によって決定することが出来るようにする
。第1図に示した特定の構成の電流限界回路31では、
ダイオード40の陰極端子の電圧が逆転制動の間は通常
の運転状態の場合より低い電圧になるように比較器が設
計されている。これは、勿論、ダィオ−ド40の陰極の
電圧が比較器32又は33の内一番負である電圧に応答
し、コンデンサ30の電圧をそれに応じで下げるからで
ある。従って、ダイオード40の陰極に於ける電圧が、
コンデンサを充電し得るレベルを決定し、この為電力ス
イッチング回路22のオン時間の百分率を決定する。通
常の運転状態では、ィンバータ45に対する入力信号が
論理0であり、インバータ45が論理1信号をオア・ゲ
ート47の第1の入力端子に供給すると共に、遅延回路
46を介してフリップフロップ48のデータ入力端子に
印加する。
点FIが閉じ、接点F2が開くので、電流が界磁巻線2
1を左から右へ流れ、電機子20を順方向に回転させる
。電機子20及び界磁巻線21に加えられる電力の制御
は電力スイッチング回路22によって行なわれ、これが
加速度制御回路27にあるポテンショメータ28の位置
によって制御される。通常の運転状態では、アンド・ゲ
ート50の出力は論理0であり、比較器33の第1の入
力端子を論理1状態にラッチする。この為、比較器33
が不作動になる。ィンバータ42がアンド・ゲート50
からの論理0信号を反転し、論理1信号を印カロしてダ
ィオ−ド43を逆バィァスし、こうして比較器32の第
1の入力端子に対する入力信号を電流分路部19に流れ
る電機子電流によって決定することが出来るようにする
。第1図に示した特定の構成の電流限界回路31では、
ダイオード40の陰極端子の電圧が逆転制動の間は通常
の運転状態の場合より低い電圧になるように比較器が設
計されている。これは、勿論、ダィオ−ド40の陰極の
電圧が比較器32又は33の内一番負である電圧に応答
し、コンデンサ30の電圧をそれに応じで下げるからで
ある。従って、ダイオード40の陰極に於ける電圧が、
コンデンサを充電し得るレベルを決定し、この為電力ス
イッチング回路22のオン時間の百分率を決定する。通
常の運転状態では、ィンバータ45に対する入力信号が
論理0であり、インバータ45が論理1信号をオア・ゲ
ート47の第1の入力端子に供給すると共に、遅延回路
46を介してフリップフロップ48のデータ入力端子に
印加する。
論理1信号によってフリツプフロツプ48は、論理0出
力号が発生される状態になり、これがオア・ゲート47
の第2の入力端子に印加される。こ)で方向スイッチ1
4を順方向位置から逆方向位置へ移すと、幾つかの動作
が行なわれる。第1に接触器コイル16及び18の両方
の正の端子に於ける電圧が論理0レベルになる。即ち印
加電圧がない状態になる。この論理0レベルがダイオー
ド51,52によってアンド・ゲート55の入力端子並
びにアンド・ゲート50の入力端子に伝達され、この為
、両方のアンド・ゲートからの出力信号は、いずれかの
接触器コイルに電圧が印加されない限り、強制的に論理
0になる。同時に、この論理0信号がィンバータ59に
よって反転され、論理1信号としてトランジスタ56を
オンにするように印加され、こうしてコンデンサ30を
短絡し、発振器25の入力端子から加速度制御信号を取
去り、電力スイッチング回路22を停止する。第2に、
方向スイッチ14を逆方向位置に移し、接触器コイル1
8に電力が印加されると、ィンバ−夕45の入力に論理
1信号が発生され、このインバータが論理0信号を排他
的オア・ゲート47の第1の入力端子に印加する。フリ
ップフロップ48に対する論理0信号が遅延回路46に
よって遅延されるから、オア・ゲ−ト47に対する論理
入力がこの時反対の極性であり、オァ・ゲート47の出
力が論理1になる。
力号が発生される状態になり、これがオア・ゲート47
の第2の入力端子に印加される。こ)で方向スイッチ1
4を順方向位置から逆方向位置へ移すと、幾つかの動作
が行なわれる。第1に接触器コイル16及び18の両方
の正の端子に於ける電圧が論理0レベルになる。即ち印
加電圧がない状態になる。この論理0レベルがダイオー
ド51,52によってアンド・ゲート55の入力端子並
びにアンド・ゲート50の入力端子に伝達され、この為
、両方のアンド・ゲートからの出力信号は、いずれかの
接触器コイルに電圧が印加されない限り、強制的に論理
0になる。同時に、この論理0信号がィンバータ59に
よって反転され、論理1信号としてトランジスタ56を
オンにするように印加され、こうしてコンデンサ30を
短絡し、発振器25の入力端子から加速度制御信号を取
去り、電力スイッチング回路22を停止する。第2に、
方向スイッチ14を逆方向位置に移し、接触器コイル1
8に電力が印加されると、ィンバ−夕45の入力に論理
1信号が発生され、このインバータが論理0信号を排他
的オア・ゲート47の第1の入力端子に印加する。フリ
ップフロップ48に対する論理0信号が遅延回路46に
よって遅延されるから、オア・ゲ−ト47に対する論理
入力がこの時反対の極性であり、オァ・ゲート47の出
力が論理1になる。
方向スイッチ14はもはや中立位置にはないから、論理
ゲート50もこ対する全ての入力が論理1になり、論理
1信号が電流限界回路31に送られ、こうして逆転制動
電流の制限を開始する。上に述べたよに、逆転制動電流
限界回路31に印加される信号の論理状態の変化は、単
に作用する比較器が変わるだけである。即ち、この時は
比較器33を利用して、コンデンサ30を充電し得る電
圧レベルを制御する。オン時間の百分率が12乃至15
%のレベルより低い状態にと)、まる限り、閥値形増幅
器57によって逆転制動電流の限界が維持される。
ゲート50もこ対する全ての入力が論理1になり、論理
1信号が電流限界回路31に送られ、こうして逆転制動
電流の制限を開始する。上に述べたよに、逆転制動電流
限界回路31に印加される信号の論理状態の変化は、単
に作用する比較器が変わるだけである。即ち、この時は
比較器33を利用して、コンデンサ30を充電し得る電
圧レベルを制御する。オン時間の百分率が12乃至15
%のレベルより低い状態にと)、まる限り、閥値形増幅
器57によって逆転制動電流の限界が維持される。
即ち、オン時間の百分率が予定のレベルに達するまで、
増幅器57の出力が論理0であり、アンド・ゲート55
の出力を論理0状態に保つ。時間遅延回路58は一方向
にのみ遅延される周知の形式であり、即ち入力信号が論
理0になると、出力信号は瞬時的に論理0になるが、入
力信号が論理1になる時、論理1の出力信号は予定の時
間だけ遅延させられる。この為、アンド・ゲート55に
対するいずれか1つの入力が論理0である時、時間遅延
回路58からフリップフロップ48に供給される信号は
論理0になり、アンド・ゲート55に対する全ての入力
が論理1になって且つ時間遅延回路58の時間が切れる
まで、フリッポフロップ48が状態を変えるのを禁止す
る。オン時間の百分率が予定のレベルに達した後、アン
ド・ゲート55に達する全ての入力が論理1状態に戻り
、こ)で時間遅延回路58の時間が切れたと仮定すると
、フリツプフロップ48が解放され、その状態を変え、
フリツプフロツプ48の出力はインバータ45からの出
力信号と一致し、こうしてオア・ゲート47の出力を論
理0に強制的に変える。この信号がアンド・ゲート50
の出力を強制的に論理0に変え、こうして逆転制動電流
の限界を禁止し、電流限界回路を正常状態に復帰させる
。車輪が坂道の上にあって坂道の上で後退するのを防止
する為に通常の電流限界を加えておきたい場合、スイッ
チ61を閉じ、フリップフロップ601こリセット信号
を印加して、フリップフロップ60のセット出力を論理
0にし、アンド・ゲート50の出力を論理0にして、通
常の電流限界信号を発生させればよい。
増幅器57の出力が論理0であり、アンド・ゲート55
の出力を論理0状態に保つ。時間遅延回路58は一方向
にのみ遅延される周知の形式であり、即ち入力信号が論
理0になると、出力信号は瞬時的に論理0になるが、入
力信号が論理1になる時、論理1の出力信号は予定の時
間だけ遅延させられる。この為、アンド・ゲート55に
対するいずれか1つの入力が論理0である時、時間遅延
回路58からフリップフロップ48に供給される信号は
論理0になり、アンド・ゲート55に対する全ての入力
が論理1になって且つ時間遅延回路58の時間が切れる
まで、フリッポフロップ48が状態を変えるのを禁止す
る。オン時間の百分率が予定のレベルに達した後、アン
ド・ゲート55に達する全ての入力が論理1状態に戻り
、こ)で時間遅延回路58の時間が切れたと仮定すると
、フリツプフロップ48が解放され、その状態を変え、
フリツプフロツプ48の出力はインバータ45からの出
力信号と一致し、こうしてオア・ゲート47の出力を論
理0に強制的に変える。この信号がアンド・ゲート50
の出力を強制的に論理0に変え、こうして逆転制動電流
の限界を禁止し、電流限界回路を正常状態に復帰させる
。車輪が坂道の上にあって坂道の上で後退するのを防止
する為に通常の電流限界を加えておきたい場合、スイッ
チ61を閉じ、フリップフロップ601こリセット信号
を印加して、フリップフロップ60のセット出力を論理
0にし、アンド・ゲート50の出力を論理0にして、通
常の電流限界信号を発生させればよい。
スイッチ61はキー・スッチであってもよいし、車輪の
運転者が必要に応じて使う別個の押しボタンであっても
よい。
運転者が必要に応じて使う別個の押しボタンであっても
よい。
図はこの発明の1実施例を示す回路図である。
Claims (1)
- 1 電動機電流を制御する時間比制御スイツチング手段
22,25、前記スイツチング手段に該スイツチング手
段のオン時間の百分率を制御するための制御信号を供給
する加速度制御回路27、および作動されたとき、前記
電動機電流に応答して、前記電動機電流が通常の運転転
流限界より低い逆転制動電流限界を越えないように前記
制御信号を減少させ従つて前記オン時間の百分率を減少
させる逆転制動電流限界回路を含んでいる、直流牽引電
動機用の制御装置において、逆転制動感知論理回路を設
け、該逆転制動感知論理回路が、a)一番最後に前記電
動機が駆動されていた方向を記憶する記憶素子48を含
んでいて、方向スイツチ14の切換えと前記記憶素子の
出力とに応答して前記逆転制動電流限界回路を作動する
論理手段47,48,50と、b)前記制御信号を監視
し、前記スイツチング手段のオン時間の百分率が予定の
値に達した時、前記記憶素子を前記方向スイツチの現在
の位置を表わす状態に設定することにより前記論理手段
をリセツトして前記逆転制動電流限界回路を不作動にす
るリセツト手段57とを有し、更にc)前記リセツト手
段とは独立に前記論理手段を無効にして前記逆転制動電
流限界回路を不作動にする無効化手段60,61を含ん
でいることを特徴とする制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/525,296 US3958163A (en) | 1974-11-20 | 1974-11-20 | Method and apparatus for plug sensing |
US525296 | 1974-11-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5174216A JPS5174216A (ja) | 1976-06-28 |
JPS6034358B2 true JPS6034358B2 (ja) | 1985-08-08 |
Family
ID=24092675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50138789A Expired JPS6034358B2 (ja) | 1974-11-20 | 1975-11-20 | 直流牽引電動機の制御装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3958163A (ja) |
JP (1) | JPS6034358B2 (ja) |
BE (1) | BE835722A (ja) |
DE (1) | DE2551628A1 (ja) |
GB (1) | GB1518297A (ja) |
IE (1) | IE41645B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0417912U (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-14 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE2743661A1 (de) * | 1977-09-28 | 1979-03-29 | Siemens Ag | Gleichstrommotor mit mehrphasiger staenderwicklung und durch winkelstellungsgeber gesteuerter elektronischer kommutierungseinrichtung |
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US4423363A (en) * | 1981-07-27 | 1983-12-27 | General Electric Company | Electrical braking transitioning control |
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US4518902A (en) * | 1983-01-05 | 1985-05-21 | Towmotor Corporation | Plugging electrical braking control circuit |
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