(57)【要約】【課題】  製品のサイズ及び製造コストを減らすことができるモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置を提供すること。【解決手段】  複数の電源入力端を有するモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置において、ＡＣ電源供給部から供給される電源を整流するダイオード整流部と、整流された電源を平滑させるキャパシタと、ＡＣ電源供給部とキャパシタとの間に介されて、キャパシタと接続される抵抗と、キャパシタの両端及びモータの電源入力端に連結され、キャパシタからの電源を多相の交流電源に切換して、モータに供給するインバータと、モータの電源入力端を短絡させるダイナミックブレーク回路と、ダイナミックブレーク回路と抵抗とを連結する第１接点と、抵抗が前記キャパシタに並列に連結されるように第２接点を有するリレー部と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図３
2004208492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源入力端を有するモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置において、
ＡＣ電源供給部から供給される電源を整流するダイオード整流部と、
前記ダイオード整流部により整流された電源を平滑させるキャパシタと、
前記ＡＣ電源供給部と前記キャパシタとの間に介されて、前記キャパシタと接続される抵抗と、
前記キャパシタの両端及び前記モータの電源入力端に連結され、前記キャパシタからの電源を多相の交流電源に切換して、前記モータに供給するインバータと、
前記モータの前記電源入力端を短絡させるダイナミックブレーク回路と、
前記ダイナミックブレーク回路と前記抵抗とを連結する第１接点と、前記抵抗が前記キャパシタに並列に連結されるように第２接点を有するリレー部と、
を含むことを特徴とするモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置。
【請求項２】
前記ダイナミックブレーク回路は、前記モータの前記各電源入力端にそれぞれ正逆方向に連結される一対ずつのダイナミックブレークダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載のモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置。
【請求項３】
前記インバータは、前記キャパシタにそれぞれ並列に連結され、トランジスタとダイオードが並列に連結された一対のインバーティング素子を有する複数のインバーティング回路を含み、
前記モータの前記各電源入力端は、前記各インバーティング回路のインバーティング素子の間に連結されることを特徴とする請求項２に記載のモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置。
【請求項４】
前記モータの前記各電源入力端にそれぞれ正逆方向に連結される一対ずつのダイナミックブレークダイオードの中のいずれか一つずつは、前記各インバーティング回路の前記一対のインバーティング素子の中の前記抵抗側のインバーティング素子のダイオードであることを特徴とする請求項３に記載のモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置。
【請求項５】
初期電源の印加時、前記リレー部は、前記第1接点に接続されて前記ダイオード整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記キャパシタに伝達されることを特徴とする請求項４に記載のモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置に係り、さらに詳しくは、ダイナミックブレーク回路が突入電流防止回路の抵抗及びリレー部とインバータのダイオードとを共有するように構成されたモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相モータは、三角形状に結線されたコイルを有するモータである。３相モータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置は、図１に示すように、モータ１１０を駆動するために必要な３相電圧を発生させる時に突入電流を防止し、モータに対するダイナミックブレーク機能を行うためのものとして、常用交流電源（ＡＣ１１０／２２０Ｖ）を供給するＡＣ電源供給部１２０から供給される交流電源を整流するダイオード整流部１３０と、初期電源の印加時に突入電流を防止する突入電流防止回路１６０と、ダイオード整流部１３０で整流された電源を平滑させるキャパシタ１４０と、キャパシタ１４０からの直流電源を多様な周波数を有する交流電源に切換して３相電源を出力するインバータ１５０と、３相モータの電源入力端１１２を短絡させるダイナミックブレーク回路１７０と、を含む。
【０００３】
突入電流防止回路１６０は、ＡＣ電源供給部１２０とキャパシタ１４０との間に介されてキャパシタと接続される第１抵抗１６２と、ダイオード整流部１３０により整流された電圧が第１抵抗１６２を通じてキャパシタ１４０に伝達されるようにオフされたりダイオード整流部１３０により整流された電圧が第１抵抗１６２を通じなくてもキャパシタ１４０に伝達されるようにオンされる第１リレー部１６４と、を含む。
【０００４】
インバータ１５０は、キャパシタ１４０にそれぞれ並列に連結された三つのインバーティング回路１５２からなり、各インバーティング回路１５２はトランジスタ１５４ｂとダイオード１５４ａが並列に連結された一対のインバーティング素子１５４からなる。ここで、モータ１１０の各電源入力端１１２は、各インバーティング回路１５２のインバーティング素子１５４の間に連結されてインバータ１５０から３相電圧が入力されることになる。
【０００５】
ダイナミックブレーク回路１７０は、モータ１１０の各電源入力端１１２に一対ずつのダイナミックブレークダイオード１７６がそれぞれ正逆方向に連結され、相互に純方向に連結される一対ずつのダイナミックブレークダイオード１７６は、第２抵抗１７２及び第２リレー部１７４と連結される。このような、ダイナミックブレーク回路１７０は、モータ１１０の駆動時にモータ１１０が急停止することができるようにし、モータ１１０の停止後には外部力によりモータ１１０が強制に回転することを防止する。ここで、第２リレー部１７４は、モータ１１０の駆動時にオフされた状態を維持し、モータ１１０の停止段階やモータ１１０の停止後にオンされて、モータ１１０を急停止させたり、外部からの力によるモータ１１０の回転を制限する。
【０００６】
ところが、このような従来の突入電流防止及びダイナミックブレーク装置においては、突入電流防止回路１６０がシステムに電源を最初に印加する時だけ、その機能を行い、電源が印加されキャパシタ１４０が充電された以後にはその機能が回路動作上不要になる。
【０００７】
また、従来のダイナミックブレーク回路１７０においても、モータ１１０の停止段階や停止後にだけ、その機能を行うので、電源が印加され、キャパシタ１４０が充電された後、即ち、定常的なモータ１１０の駆動時には、その機能が回路動作上不要になる。
【０００８】
ところが、一般に、突入電流防止回路１６０に使用される第１抵抗１６２は、初期過電流を防止するために容量が強い抵抗やサーミスタを使用することになり、ダイナミック ブレーク回路１７０の場合にも外部力によりモータ１１０の回転時に導通されたモータ１１０の巻線に流れる大きな電流によるモータ１１０の損傷を防止することができるように第２抵抗１７２で容量の強い抵抗やサーミスタを使用するので、回路の設計時に製品のサイズが大きくなり、突入電流防止回路１６０とダイナミックブレーク回路１７０を構成するための抵抗１６２、１７２、リレー部１６４、１７４及びダイオード１７６等による部品数が増加し、製品のサイズ及び製造コストがアップされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ダイナミックブレーク回路が突入電流防止回路及びインバータの構成要素の中の一部を共有することにより、部品数が減らし、製品のサイズ及びコストを減らすことができるモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、複数の電源入力端を有するモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置において、ＡＣ電源供給部から供給される電源を整流するダイオード整流部と；前記ダイオード整流部により整流された電源を平滑させるキャパシタと；前記ＡＣ電源供給部と前記キャパシタとの間に介されて、前記キャパシタと接続される抵抗と；前記キャパシタの両端及び前記モータの電源入力端に連結され、前記キャパシタからの電源を多相の交流電源に切換して、前記モータに供給するインバータと；前記モータの前記電源入力端を短絡させるダイナミックブレーク回路と；前記ダイナミックブレーク回路と前記抵抗とを連結する第１接点と、前記抵抗が前記キャパシタに並列に連結されるように第２接点を有するリレー部と；を含むことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記ダイナミックブレーク回路は、前記モータの前記各電源入力端にそれぞれ正逆方向に連結される一対ずつのダイナミックブレークダイオードを含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記インバータは、前記キャパシタにそれぞれ並列に連結され、トランジスタとダイオードが並列に連結された一対のインバーティング素子を有する複数のインバーティング回路を含み；前記モータの前記各電源入力端は、前記各インバーティング回路のインバーティング素子の間に連結されることが好ましい。
【００１３】
また、前記モータの前記各電源入力端にそれぞれ正逆方向に連結される一対ずつのダイナミックブレークダイオードの中のいずれか一つずつは、前記各インバーティング回路の前記一対のインバーティング素子の中の前記抵抗側のインバーティング素子のダイオードであることが好ましい。
【００１４】
また、初期電源の印加時、前記リレー部は、前記第1接点に接続されて前記ダイオード整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記キャパシタに伝達されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明によると、突入電流防止回路とダイナミックブレーク回路が抵抗及びリレー部を共有することにより、回路の設計時に部品数を減らすことができ、製品のサイズ及び製造コストを減らすことができる突入電流防止回路及びダイナミックブレーク装置が提供される。
【００１６】
また、ダイナミックブレーク回路がインバータを構成するダイオードの中の一部を供給することにより、回路の設計時に部品数を減らさせ、製品のサイズ及び製造コストを減らすことができる突入電流防止及びダイナミックブレーク装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。また、実施形態が異なっても同一の構成要素に対しては同一の参照番号を使用し、その説明は一部を省略する。また、３相モータに使用される突入電流防止及びダイナミックブレーク装置に例えてその説明をする。
【００１８】
図２は本発明の一実施形態によるモータの突入電流防止及びダイナミックブレーク装置の回路図である。図面に示すように、突入電流防止及びダイナミックブレーク装置は、ＡＣ電源供給部２０から供給される電源を整流するダイオード整流部３０と、ダイオード整流部３０により整流された電源を平滑させるキャパシタ４０と、ＡＣ電源供給部２０とキャパシタ４０との間に介されてキャパシタ４０と接続される抵抗６２と、キャパシタ４０の両端及びモータ１０の電源入力端１２に連結され、キャパシタ４０からの電源を３相の交流電源に切換してモータ１０に供給するインバータ５０と、モータ１０の電源入力端１２を短絡させるためのダイナミックブレーク回路７０と、ダイナミックブレーク回路７０と抵抗６２を連結する第１接点６６と、抵抗６２がキャパシタ４０に並列に連結されるようにする第２接点６８を有するリレー部６４とを含む。
【００１９】
本発明においては、リレー部６４と抵抗６２が突入電流防止回路６０として動作することになる。ＡＣ電源供給部２０から最初に電源が印加される場合、リレー部６４は、第１接点６６に連結されて突入電流防止機能を行う。即ち、ダイオード整流部３０により整流された電源は、抵抗６２を通じてキャパシタ４０に供給され、キャパシタ４０は抵抗６２によりゆっくり充電される。
【００２０】
キャパシタ４０の電圧が一定の電圧以上に充電されると、リレー部６４は第２接点６８に連結され、ダイオード整流部３０により整流された電源は抵抗６２を通じなくてもキャパシタ４０に直接に供給される。
【００２１】
インバータ５０は、キャパシタ４０にそれぞれ並列に連結された三つのインバーティング回路５２とからなり、各インバーティング回路５２はトランジスタ５４ｂとダイオード５４ａとが並列に連結された一対のインバーティング素子５４とから構成される。ここで、モータ１０の各電源入力端１２は、各インバーティング回路５２のインバーティング素子５４の間にそれぞれ連結され、インバータ５０から３相電圧が入力される。
【００２２】
ダイナミックブレーク回路７０は、モータ１０の各電源入力端１２に一対ずつのダイナミックブレークダイオード７２がそれぞれ正逆方向に連結されて構成される。また、リレー部６４が第１接点６６に接続される時、相互に純方向に連結された一対ずつのダイナミックブレークダイオード７２は抵抗６２と連結される。これにより、ダイナミックブレーク回路７０は、リレー部６４が第１接点６６に接続される時、モータ１０が急停止できるようにし、モータ１０の停止後には外部力によりモータ１０が強制に回転することを防止することになる。ここで、ダイナミックブレーク回路７０は、リレー部６４が第１接点６６に接続される時、突入電流を防止する抵抗６２と連結されることにより、外部力によりモータ１０が回転しようとする時、モータ１０の巻線に流れる強い電流を相殺してモータ１０の損傷を防止することができる。
【００２３】
一方、本発明の他の実施形態による突入電流防止及びダイナミックブレーク装置は、図３に示すように、ダイナミックブレーク回路７０’がインバータ８０のインバーティング素子５４、５４’の中の抵抗６２側のインバーティング素子５４’のダイオード５４ａ’を共有することになる。即ち、ダイナミックブレーク回路７０’は、モータ１０の各電源入力端１２に接続された三つのダイナミックブレークダイオード７２’と、リレー部６４が第１接点６６に連結された状態である場合に各インバーティング回路５２のインバーティング素子５４の中の抵抗６２側のインバーティング素子５４のダイオード５４ａ’（ここで、各インバーティング回路５２の抵抗６２側のダイオード５４ａ’は、各ダイナミックブレークダイオード７２と純方向に連結されるダイオード５４ａ’を意味する）と構成される。ここで、リレー部６４が第１接点６６に連結された状態である場合、各ダイナミックブレークダイオード７２’は、対応するインバーティング素子５４のダイオード５４ａと純方向に連結されることにより、前述した六つのダイナミックブレークダイオード７２と構成されたダイナミックブレーク回路７０のような機能を行うことになる。これにより、ダイナミックブレーク回路７０’が突入電流防止のためのリレー部６４及び抵抗６２と、インバータ５０のダイオード５４ａ’を共有することにより、部品数を減らし、製品サイズ及び製造コストをダウンさせることができる。
【００２４】
前記の構成により、本発明による突入電流防止及びダイナミックブレーク装置の動作過程を、図３の構成を有する突入電流防止及びダイナミックブレーク装置に例えて説明する。
【００２５】
まず、ＡＣ電源供給部２０から最初に電源が印加される時、リレー部６４は第１接点６６に連結された状態を維持する。この場合、ＡＣ電源供給部２０から供給される電源はダイオード整流部３０により整流され、ダイオード整流部３０により整流された電源は抵抗６２を通じてキャパシタ４０に供給されることにより、キャパシタ４０がゆっくり充電される。
【００２６】
次に、コンデンサ４０が所定の電圧以上に充電されると、リレー部６４は第２接点６８に連結されてダイオード整流部３０により整流された電源が直接にキャパシタ４０に供給される。この時、インバータ５０は、キャパシタ４０から印加された電圧を３相の交流電圧に切換して、モータ１０の電源入力端１２を通じてモータ１０に３相の交流電圧を供給することになる。
【００２７】
この時、モータ１０の通常的な駆動時に第２接点６８に接続された状態に維持されるリレー部６４は、モータ１０の急制動時に第１接点６６に接続される。この時、ダイナミックブレーク回路７０’は、突入電流防止のための抵抗６２と、インバータ５０のダイオード５４ａ’を共有することになって、モータ１０の電源入力端１２を短絡させる。これにより、モータ１０は早く停止することができる。
【００２８】
また、モータ１０に電源が印加されない状態で、リレー部６４が第１接点に連結された状態を維持することにより、外部力によりモータ１０が回転することを防止することができ、外部力によりモータ１０が回転しようとする時に発生される強い電流が抵抗６２により相殺されることにより、モータ１０の損傷を防止することができる。
【００２９】
このような構成により、従来には最初電源の印加時にだけ使用される突入電流防止回路６０と、モータ１０の急制動や外部力によるモータ１０の回転を防止するダイナミックブレーク回路７０に必要な抵抗６２及びリレー部６４を相互に共有するように回路を構成することにより、回路構成時の部品数を減少させ、製品のサイズ及び製造コストを減らすことができる。
【００３０】
また、ダイナミックブレーク回路７０’に要求されるダイオードの中の一部をインバータ５０を構成するダイオード５４ａの一部により共有することにより、やはり回路設計時に部品数を減少させ、製品のサイズ及び製造コストを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の突入電流防止及びダイナミックブレーク装置の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態による突入電流防止及びダイナミックブレーク装置の回路図である。
【図３】本発明の他の実施形態による突入電流防止及びダイナミックブレーク装置の回路図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    モータ
２０    ＡＣ電源供給部
３０    ダイオード整流部
４０    キャパシタ
５０    インバータ
５２    インバーティング回路
５４    インバーティング素子
６０    突入電流防止回路
６２    抵抗
６４    リレー部
６６    第１接点
６４    リレー部
６６    第１接点
６８    第２接点
７０    ダイナミックブレーク回路
７２    ダイナミックブレークダイオード
【図１】
2004208492.tif 000003
【図２】
2004208492.tif 000004
【図３】
2004208492.tif 000005