JPH0217892A

JPH0217892A - オフセット電流キャンセル方法

Info

Publication number: JPH0217892A
Application number: JP63162431A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Kuwano; 桑野　弘延
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1990-01-22

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】〈産業上の利用分野〉本発明はサーボ制御装置におけるオフセット電流キャン
セル方法に係り、特に検出電流の歪波形を用いてオフセ
ットキャンセルする方法に関する。

〈従来技術〉デジタル制御により交流電動機を制翻する交流電動機制
御装置においては、速度指令と実速度の差等に基づいて
各相の電流指令を発生し、該電流指令と各相の検出電流
の差分を基準搬送波と比較することによりＰＷＭ信号を
出力し、該ＰＷＭ信号により交流電動機を制御するよう
になっている。

かかる交流電動機制御において、電流検出部にオフセッ
トが発生して検出電流にオフセット電流が重畳すると、
交流電動機の制御性能が悪化し、精度の高い速度制御が
できなくなる。

このため、従来はオフセット電流をキャンセルするため
に、（ｉ）交流電動機を停止させると共に電流指令を遮
断し、（１１）かかる状態で電流指令零におけろ検出電
流（オフセット電流）　　’ＯＦｌ＋を取り込んで記憶
し、（２）モータ動作時に、検出電流からオフセット電
流を差し引くことによりオフセット電流をキャンセルし
ている。

第５図及び第６図は交流電動機の１つである同期電動機
のサーボ制御説明図である。第１図において、Ｅは３相
電源、Ｍは永久磁石をロータとする同期電動機、ＩＤＵ
、ＩＤＷはＵ、Ｗ相の相電流検出器、１はＰＷＭ制御回
路、２は同期電動機Ｍのロータ位置及び速度を検出する
ためのパルスエンコーダ等のロータ位置検出器、３は整
流回路、４はトランジスタインバータである。

Ｐ　Ｗ　Ｍ　＠御回路１は、ロータ位置検出器２で検出
される実速度と速度指令■。を比較し、トランジスタイ
ンバータ４の各トランジスタＴＡ−ＴＦをオン／オフさ
せて、同期電動機のＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線の電流を制御し
て速度を制御するものである。

ＰＷＭ制翻回路１は、第６図に示すように構成されてい
る（Ｕ相分のみ示している）。図において、５は信号処
理回路であり、ロータ位置検出器２から出力されろパル
スＳを計数して実速度信号Ｖ、やロータの位置信号Ｐを
出力する。６はロータの現在位置Ｐに応じたし相の正弦
波信号ｓｉｎωｔを出力するＲＯＭ構成の正弦波発生回
路、７は速度指令を示す電圧Ｖ。と信号処理回路５から
出力される実速度ｖ５との差である速度誤差信号ＶＥを
出力する速度誤差発生回路、８はＵ相の正弦波信号と速
度誤差信号ｖＥを乗算してＵ相の相電流指令’　ｃＭｏ
を出力する乗算型ＤＡ変換器、９は相電流指令Ｉ。ＭＯ
とオフセットキャンセル後のＵ相電流Ｉ。

の差に基づいてＵ相の指令電圧（相電圧）■８を出力す
る相電圧発生回路、１０は該相電圧ｖＵと基準突込波（
一定周波数の鋸歯状波信号）を比較してその大小に応じ
たＰＷＭ信号ＰＡ、　Ｐ、（第５図のトランジスタＴＡ
、Ｔ、をオン／オフする）を発生するＰＷＭ信号発生回
路、１１はオフセットキャンセル回路であり、予め検出
記憶されたオフセット電流Ｉ。ＰＳを検出電流Ｉｕから
差し引いて出力する。

〈発明が解決しようとしている課題〉かかる従来のオフセットキャンセル方法では、必ずモー
タを停止させてオフセット電流を検出するものであり、
しかも−度検出設定すれば以後−定に維持するものであ
る。

このため、従来方法ではオフセット電流値が変動するよ
うな場合には正確にオフセットキャンセルすることがで
きない。特に、オフセット電流は温度に影響されやすく
、運転を連続しておこなうとその値が変動するものであ
るが、従来方法ではかかる場合に対処できず正確なオフ
セットキャンセルができないという問題があった。

以上から本発明の目的は検出電流の極性反転時における
歪波形を利用して、モータ動作中であってもリアルアイ
ムにオフセット電流を検出でき、従って正確なオフセッ
トキャンセルができるサーボ制御装置におけるオフセッ
トキャンセル方法を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉第１図は本発明にかかるサーボ制御装置の要部ブロック
図である。

５１はオフセット電流検出部、５２はオフセットキャン
セル部、５３は演算部である。

又、Ｍは交流電動機、ＩＤＵは電流検出器、ＩＣ０゜は
電流指令、■１は検出電流、’ＣＰはオフセット電流補
正値である。

〈作用〉オフセット電流検出部５１は、検出電流ＩＵの極性反転
時に生じる歪波形を利用してオフセット電流値を検出し
、該オフセット電流値に基づいてオフセット電流補正値
■。Ｐを発生し、オフセットキャンセル部５２は該補正
値ｌ。ｐを検出電流！。から差し引いてオフセットキャ
ンセルする。

〈実施例〉第１図は本発明を実現するサーボ装置の要部ブロック図
でありＵ相分のみ示しである。尚、第５図の従来装置と
同一部分には同一符号を付しており、Ｍは交流電動機、
ＩＤＵ、ＩＤＷはＵ相及びＷ相の電流検出器、４はトラ
ンジスタインバータ、９は指令電流と検出電流の差分に
基づいて相電圧をｖＵを発生する相電圧発生部、１０は
ＰＷＭ信号発生部である。

５１はオフセット電流検出部であり、検出電流■１の極
性反転時に生じる歪波形を利用してオフセット電流値Ｉ
。ＦＳをリアルタイムに検出すると共に、オフセット電
流補正値■。Ｐを計算して出力する。

５２はオフセットキャンセル部であり、検出電流１１、
ｌからオフセット電流補正値！。、を差し引くことによ
りオフセット電流をキャンセルした真のＵ相検出電流Ｉ
Ｕ　を出力する。

５３は電流指令Ｉ。、、。と検出電流ＩＵ′の差分を演
算して相電圧発生部９とオフセット電流検出部５１にそ
れぞれ入力する演算部である。

以下、本発明にかかるオフセットキャンセル方法を説明
する。

トランジスタインバータ４におけるトランジスタＴＡ（
Ｔｏ、　Ｔ、）をオンからオフし、代わってトランジス
タＴ、（Ｔｏ、Ｔ、）をオフからオンする場合あるいは
その逆の場合、両トランジスタのオン／オフを同時に行
うと該両トランジスタが同時にオンする恐れが生じる（
上下短絡）。そこで、トランジスタインバータの制御に
おいてはオントランジスタＴＡ（Ｔ、、Ｔ、）を確実に
オフさせてからオフトランジスタＴ、（Ｔｏ、Ｔ、）を
オンするようにオン／オフ制御が行われる。

このため、検出電流ＩＵと電流指令ＩＣＭＯの関係は第
２図に示すように検出電流Ｉ。の極性反転時に不感帯が
現われる。従って、正弦波の電流指令’Ｃ１１゜（第３
図実線）に対して検出電流ＩＵは第３図点線で示すよう
になり極性反転時に歪波形を発生し、検出電流ＩＬｌが
正の場合にはＩ。、、ｌｏ＞■、、ｌとなり、検出電流
が負の場合には■。Ｍ。＜ＩＵとなる。

ここで、検出電流■−こオフセット電流（ＩｏＦｓとす
る）が重畳すると、検出電流ＩＵはオフセット分上にシ
フトして第４図１点鎖線に示すようになる。この第４図
から明らかなようにＩ。＋１゜とＩｕの大小関係が反転
する時点が検出できれば、その時の！。、、。がオフセ
ット電流Ｉ。ＦＳとなる。

以上から、オフセット電流検出部５１は、演算部５３か
ら出力される電流指令Ｉ。□。と検出電流！０の差分Δ
■の極性を監視し、極性が変化した時の電流指令を読み
取って該電流値をオフセット電流Ｉ。ＦＳとする。

ついで、オフセット電流検出部５１は次式１式％（ＩＣＰの初期値は零）により、オフセット電流補正値
Ｉ。ｐを計算してオフセットキャンセル部５２に入力す
る。

オフセットキャンセル部５２は、検出電流■。がらオフ
セット電流補正値Ｉ。Ｐを差し引くことによりオフセッ
ト電流をキャンセルした真のＵ相検出電流１．Ｊ′を出
力する。

演算部５３は以後電流指令■。、。とオフセットキャン
セルされた真の検出電流１．／の差分を演算して相電圧
発生部９とオフセット電流検出部５１に入力する。この
結果、ａ後オフセットの影響がな・い速度制御が可能と
なる。

尚、電流検出部ＩＤＵにおけるオフセットが変動しなけ
れば以後、１ｏＦｓ＝０となりｔｌ）式より得られるオ
フセット電流補正値ＩｃＰは一定に保たれる。

又、運転中に電流検出部ＩＤｔＪにおけろオフセットが
変動しても［１）式により常に正しくオフセットキャン
セルできろ。たとえば、オフセットが電流にしてΔｌ０
ＦＧ増加すると、検出電流■。′にΔ’　ＯＦ＊が重畳
されろため、オフセット電流検出部５１はオフセット電
流としてΔｌ０Ｆ９を検出しく１１式によりオフセット
電流補正値’ｃｐを更新する。従って、検出電流！。は
以後トータル（ＩＯＦＳ＋Δｌ０ＦＳ　）キャンセルさ
れる。

〈発明の効果〉以上本発明によれば、極性反転時に生じる検出電流の歪
波形を利用してオフセット電流値を検出し、該オフセッ
ト電流を検出電流から差し引いてオフセットキャンセル
するように構成したから、モータ動作中であってもリア
ルアイムにオフセット電流を検出でき、従ってオフセッ
ト電流が変動する場合であっても正確なオフセットキャ
ンセルが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるサーボ制御装置の要部ブロック
図、第２図乃至第４図はオフセット電流の検出を説明するた
めの電流指令及び検出電流の関係図及び波形図、第５図及び第６図は従来のサーボ制卸装置のブロック図
である。５１・・オフセット電流検出部、５２・・オフセットキャンセル部、５３・・演算部ＩＤＵ・・電流検出器、 ’ｃｈ。・・電流指令、ＩＬｌ・・検出電流、’ｃｐ・
・オフセット電流補正値特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第２図Ｔυ 第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各相の電流指令と各相の検出電流の差分に基づい
てＰＷＭ信号を出力し、該ＰＷＭ信号により交流電動機
を制御するサーボ制御装置におけるオフセット電流キャ
ンセル方法において、検出電流の極性反転時に生じる歪波形を利用して該検出
電流に重畳されているオフセット電流を検出し、該オフ
セット電流を検出電流から差し引いてオフセットキャン
セルすることを特徴とするオフセット電流キャンセル方
法。
（２）前記差分の符号が反転した時の指令電流値をオフ
セット電流値とすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のオフセット電流キャンセル方法。