JPH02280686A - 直流電動機の速度制御装置 - Google Patents
直流電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPH02280686A JPH02280686A JP1100918A JP10091889A JPH02280686A JP H02280686 A JPH02280686 A JP H02280686A JP 1100918 A JP1100918 A JP 1100918A JP 10091889 A JP10091889 A JP 10091889A JP H02280686 A JPH02280686 A JP H02280686A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- error amplifier
- feedback signal
- motor
- armature current
- Prior art date
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- Pending
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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。
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〕
本発明は直流電動機の速度制御装置における制御の安定
性の向上に関する。
性の向上に関する。
第４図は、例えば、電気工学ハンドブック、昭和６３年
２月２８日発行のＰ２Ｓ５に示されたサイリスタレオナ
ード装置の回路構成を示したちのである。図において、
１は入力変圧器、２はサリスタ式電力変換器の主回路、
３は直流電動機、４はパルス発振器、５は直流電動機３
により駆動されるロール、６は界磁入力変圧器、７は界
磁制御器の主回路、８は直流電動機３の界も６巻線、９
はパルス発振器４の出力から直流電動ａ３の実速度Ｎを
検出して速度帰還信号を送出する速度センサ１０は速度
基準Ｎ“を設定する速度基準設定器１１は実速度（速度
帰還信号）Ｎと速度基準Ｎ“との偏差から電機子電流基
準１ａ”を作成する誤差増幅器、１３は直流電動機３の
電機子電流Ｔａを検出するための変流器、１４は電流セ
ンサ１５は電機子電流１ａと電機予電ｖＬ基準１ａ“の
偏差を演算する誤差増幅器、１６はゲートパルス発生器
、１７は界磁電流基準Ｉｆ”を設定する界磁基準設定器
、１８は界磁電流Ｉｆを検出するための変流器、１９は
電流センサ、２０は界磁電流Ｉｆと界磁電流基準Ｉｆ”
との偏差を演算する誤差増幅器、２１はゲートパルス発
生器である。
２月２８日発行のＰ２Ｓ５に示されたサイリスタレオナ
ード装置の回路構成を示したちのである。図において、
１は入力変圧器、２はサリスタ式電力変換器の主回路、
３は直流電動機、４はパルス発振器、５は直流電動機３
により駆動されるロール、６は界磁入力変圧器、７は界
磁制御器の主回路、８は直流電動機３の界も６巻線、９
はパルス発振器４の出力から直流電動ａ３の実速度Ｎを
検出して速度帰還信号を送出する速度センサ１０は速度
基準Ｎ“を設定する速度基準設定器１１は実速度（速度
帰還信号）Ｎと速度基準Ｎ“との偏差から電機子電流基
準１ａ”を作成する誤差増幅器、１３は直流電動機３の
電機子電流Ｔａを検出するための変流器、１４は電流セ
ンサ１５は電機子電流１ａと電機予電ｖＬ基準１ａ“の
偏差を演算する誤差増幅器、１６はゲートパルス発生器
、１７は界磁電流基準Ｉｆ”を設定する界磁基準設定器
、１８は界磁電流Ｉｆを検出するための変流器、１９は
電流センサ、２０は界磁電流Ｉｆと界磁電流基準Ｉｆ”
との偏差を演算する誤差増幅器、２１はゲートパルス発
生器である。
３０は直流電動機の速度制御装置部、３１は直流電動機
の駆動装置部を示している。
の駆動装置部を示している。
この構成における速度制御は、速度基（＄Ｎ１と実速度
Ｎとの偏差を誤差増幅器１１で増幅して電機子電流基準
１ａ”を作成し、この電機子電流基準１ａ”と電機子電
流Ｉａの差がなくなるように直流電動機の電機子電圧を
制御して行っており、誤差増幅器１１の増幅率は直流電
動機３のＣＤ”とロール５のＣＤ２に基づき所定の速度
応答が得るられるように設定する。
Ｎとの偏差を誤差増幅器１１で増幅して電機子電流基準
１ａ”を作成し、この電機子電流基準１ａ”と電機子電
流Ｉａの差がなくなるように直流電動機の電機子電圧を
制御して行っており、誤差増幅器１１の増幅率は直流電
動機３のＣＤ”とロール５のＣＤ２に基づき所定の速度
応答が得るられるように設定する。
この従来の構成では、直流電動機３の回転速度を速度帰
還して速度制御を行っており、誤差増幅器１１の増幅率
が一定であるので、直流電動機３と負荷であるロール５
の間にある連結機構のギヤバックラッシュにより、ＣＤ
”が変化した場合（直流電動機３のＣＤ”→直流電動機
３のＣＤ” ＋ロール５のＧＤｔ）、ロール５のＣＤ”
が大きい場合には、速度応答が変化し、これが制御系に
対する外乱となり、ハンチング現象が生じて速度制御系
の安定性が損なわれることがある。
還して速度制御を行っており、誤差増幅器１１の増幅率
が一定であるので、直流電動機３と負荷であるロール５
の間にある連結機構のギヤバックラッシュにより、ＣＤ
”が変化した場合（直流電動機３のＣＤ”→直流電動機
３のＣＤ” ＋ロール５のＧＤｔ）、ロール５のＣＤ”
が大きい場合には、速度応答が変化し、これが制御系に
対する外乱となり、ハンチング現象が生じて速度制御系
の安定性が損なわれることがある。
この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
ＣＤ”の変化による制御の安定性阻害を防止することが
できる直流電動機の速度制御装置を提供するこをと目的
とする。
ＣＤ”の変化による制御の安定性阻害を防止することが
できる直流電動機の速度制御装置を提供するこをと目的
とする。
この発明は上記目的を達成すため、請求項１の発明では
、速度帰還信号と速度基準との偏差から電機子電流基準
を作成する誤差増幅器のゲインを、速度基準に対する速
度帰還信号の変化率と基準変化率との偏差に応じて増減
する構成とし、請求項２の発明では、速度帰還信号と速
度基準との偏差から電機子電流基準を作成する誤差増幅
器の出力を制限するリミッタを設け、このリミッタは、
速度帰還信号の変化率が上限値を超えた場合に、上記誤
差増幅器の出力を所定値に制限する構成とし、 請求項３の発明では速度帰還信号を人力とする積分器を
設け、速度基準に対する速度帰還信号の変化率が設定値
を超えた場合には、上記積分器の出力と速度基準から電
機子電流基準を作成する構成としたものである。
、速度帰還信号と速度基準との偏差から電機子電流基準
を作成する誤差増幅器のゲインを、速度基準に対する速
度帰還信号の変化率と基準変化率との偏差に応じて増減
する構成とし、請求項２の発明では、速度帰還信号と速
度基準との偏差から電機子電流基準を作成する誤差増幅
器の出力を制限するリミッタを設け、このリミッタは、
速度帰還信号の変化率が上限値を超えた場合に、上記誤
差増幅器の出力を所定値に制限する構成とし、 請求項３の発明では速度帰還信号を人力とする積分器を
設け、速度基準に対する速度帰還信号の変化率が設定値
を超えた場合には、上記積分器の出力と速度基準から電
機子電流基準を作成する構成としたものである。
請求項Ｉの発明では、速度応答が変化した場合、その変
化を打ち消す方向に誤差増幅器のゲインか調整され、そ
の出力である電流基準は常に一定レベルに維持される。
化を打ち消す方向に誤差増幅器のゲインか調整され、そ
の出力である電流基準は常に一定レベルに維持される。
請求項２の発明では、速度応答が上限値を超えた場合に
はリミッタが働くから、誤差増幅器の出力は所定値以下
にに抑えられる。
はリミッタが働くから、誤差増幅器の出力は所定値以下
にに抑えられる。
請求項３の発明では、速度応答が基準値を超えた場合に
は、実速度の検出値ではなく、その積分値を誤差増幅器
に入力するから、誤差増幅器の出力が速度応答の急変に
追随して急変することは防止される。
は、実速度の検出値ではなく、その積分値を誤差増幅器
に入力するから、誤差増幅器の出力が速度応答の急変に
追随して急変することは防止される。
〔実施例］
以下、この発明の１実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、速度基ｔ＄Ｎ１と実速度（速度帰還信
号）Ｎの偏差を検出する誤差増幅器１１Ａは可変利得の
誤差増幅器となっている。２２は速度応答基準設定器で
ある。２３はゲイン補正器であって、速度基準Ｎ°と実
速度Ｎを取り込んで、速度基準Ｎ１に対する実速度Ｎの
変化率を演算し、この演算結果を速度応答基準と比較し
て、その偏差に対応するゲイン補正信号を誤差増１幅器
１１Ａに、利得制御信号として送出する。
号）Ｎの偏差を検出する誤差増幅器１１Ａは可変利得の
誤差増幅器となっている。２２は速度応答基準設定器で
ある。２３はゲイン補正器であって、速度基準Ｎ°と実
速度Ｎを取り込んで、速度基準Ｎ１に対する実速度Ｎの
変化率を演算し、この演算結果を速度応答基準と比較し
て、その偏差に対応するゲイン補正信号を誤差増１幅器
１１Ａに、利得制御信号として送出する。
他の構成は第４図のものと同じであるので、同一構成要
素には同じ符号を付しである。
素には同じ符号を付しである。
例えば、直流電動機３のＣＤ”とロール５のＣＤ”との
比がに６０である場合、第４図の直流電動機３の速度を
速度帰還する場合には、ギヤーバックランシュや軸のね
じれ等によって、速度応答Ｗ、が１：６０に変化し、速
度変化率が大きくなって、速度基準Ｎ１に対して実速度
Ｎがオーバシュートし、制御Ｂ系の安定性が失われるこ
とになるが、本実施例では、速度基準Ｎ０に対する実速
度Ｎの変化率が速度応答基準に対して変化した場合、そ
の偏差に応じて、誤差増幅器１１Ａのゲインが調整され
るので、ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等による急
激な速度変化があっても、誤差増幅器１１Ａの出力はこ
の急激な速度変化に追随しないので一定となり、ギヤー
バラクラ・ノシュや軸のねじれ等が制御系に外乱を与え
ることは防がれる。
比がに６０である場合、第４図の直流電動機３の速度を
速度帰還する場合には、ギヤーバックランシュや軸のね
じれ等によって、速度応答Ｗ、が１：６０に変化し、速
度変化率が大きくなって、速度基準Ｎ１に対して実速度
Ｎがオーバシュートし、制御Ｂ系の安定性が失われるこ
とになるが、本実施例では、速度基準Ｎ０に対する実速
度Ｎの変化率が速度応答基準に対して変化した場合、そ
の偏差に応じて、誤差増幅器１１Ａのゲインが調整され
るので、ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等による急
激な速度変化があっても、誤差増幅器１１Ａの出力はこ
の急激な速度変化に追随しないので一定となり、ギヤー
バラクラ・ノシュや軸のねじれ等が制御系に外乱を与え
ることは防がれる。
第２図は第２の発明の実施例を示したもので、図におい
て、２４は速度変化率上限設定器である。２５はリミッ
タであって、誤差増幅器１１の出力の変化率（速度基準
Ｎ９に対する実速度Ｎの変化率）と速度変化率上限設定
器２４の出力との大小を判定し、変化率が速度変化率上
限値を超えた場合には、誤差増幅器１１の出力を所定値
に制限して誤差増幅器１５に送出する。逆に、変化率が
上記速度変化率上限値以下である場合には、誤差増幅器
１１の出力をそのまま誤差増幅器１５に送出する。
て、２４は速度変化率上限設定器である。２５はリミッ
タであって、誤差増幅器１１の出力の変化率（速度基準
Ｎ９に対する実速度Ｎの変化率）と速度変化率上限設定
器２４の出力との大小を判定し、変化率が速度変化率上
限値を超えた場合には、誤差増幅器１１の出力を所定値
に制限して誤差増幅器１５に送出する。逆に、変化率が
上記速度変化率上限値以下である場合には、誤差増幅器
１１の出力をそのまま誤差増幅器１５に送出する。
本実施例では、速度基準Ｎ１に対する実速度Ｎの変化率
が速度変化率上限設定器２４で設定された上限値を超え
た場合には、誤差増幅器１１の出力が制限されるので、
ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等による急激な速度
変化があっても、電流基準１ ％の急変は防止されるこ
とになり、ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等が制御
系に対して外乱となるのを防ぐことができる。
が速度変化率上限設定器２４で設定された上限値を超え
た場合には、誤差増幅器１１の出力が制限されるので、
ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等による急激な速度
変化があっても、電流基準１ ％の急変は防止されるこ
とになり、ギヤーバックラッシュや軸のねじれ等が制御
系に対して外乱となるのを防ぐことができる。
第３図は第３の発明の実施例を示したものであり、同図
において、２６は遅延要素となる積分器であって、実速
度Ｎを積分する。２７は演算器である。この演算器２７
は速度基準Ｎ０と実速度Ｎを取り込んで、速度基準Ｎ”
に対する実速度Ｎの変化率を演算し、この演算結果を速
度応答基準と比較して、変化率が速度応答基準より大で
ある場合には、リレー２８を付勢する付勢信号を送出す
る。リレー２８の切換接点２８Ａは上記付勢信号を受け
ていない時は、図示の状態にあって、実速度Ｎを誤差増
幅器１１に帰還するが、変化率が速度応答基準を超える
と、その切換接点２８Ａを切換えて、積分器２６の出力
を誤差増幅器１１に人力する。
において、２６は遅延要素となる積分器であって、実速
度Ｎを積分する。２７は演算器である。この演算器２７
は速度基準Ｎ０と実速度Ｎを取り込んで、速度基準Ｎ”
に対する実速度Ｎの変化率を演算し、この演算結果を速
度応答基準と比較して、変化率が速度応答基準より大で
ある場合には、リレー２８を付勢する付勢信号を送出す
る。リレー２８の切換接点２８Ａは上記付勢信号を受け
ていない時は、図示の状態にあって、実速度Ｎを誤差増
幅器１１に帰還するが、変化率が速度応答基準を超える
と、その切換接点２８Ａを切換えて、積分器２６の出力
を誤差増幅器１１に人力する。
この実施例では、速度基準Ｎ１に対する実速度Ｎの変化
率が速度応答基準を超えた時には、誤差増幅器１１に対
して、実速度Ｎではなく、その積分値を与えるから、実
速度Ｎが急変しても、誤差増幅器１１の出力はゆるやか
な変化を示す。従って、ギヤーバックラッシュや軸のね
じれ等による急激な速度変化があっても、誤差増幅器１
１の出力が急変することはなく、ギヤーバックラッシュ
や軸のねじれ等が制御系に対して外乱となるのを防ぐこ
とができる。
率が速度応答基準を超えた時には、誤差増幅器１１に対
して、実速度Ｎではなく、その積分値を与えるから、実
速度Ｎが急変しても、誤差増幅器１１の出力はゆるやか
な変化を示す。従って、ギヤーバックラッシュや軸のね
じれ等による急激な速度変化があっても、誤差増幅器１
１の出力が急変することはなく、ギヤーバックラッシュ
や軸のねじれ等が制御系に対して外乱となるのを防ぐこ
とができる。
この発明は以上説明した通り、速度基準に対する実速度
の変化率が多い場合、電流基準を作成する誤差増幅器の
ゲインを調整するか、また該誤差増幅器の出力をリミッ
タで制限するか、また実速度の積分値を上記誤差増幅器
にあたえる構成としたことにより、負荷のＧＤ”が直流
電動機のＧＤ”に比し大きくてギヤバックラッシュ等に
より、上記変化率が太き（急変しても、電流基準の急変
は抑制することができるので、従来に比し、制御の安定
性を向上することができる。
の変化率が多い場合、電流基準を作成する誤差増幅器の
ゲインを調整するか、また該誤差増幅器の出力をリミッ
タで制限するか、また実速度の積分値を上記誤差増幅器
にあたえる構成としたことにより、負荷のＧＤ”が直流
電動機のＧＤ”に比し大きくてギヤバックラッシュ等に
より、上記変化率が太き（急変しても、電流基準の急変
は抑制することができるので、従来に比し、制御の安定
性を向上することができる。
第１図、第２図および第３図は、それぞれ第１の発明、
第２の発明および第３の発明の実施例を示すブロック図
、第４図は従来のサイリスタレオナード装置を示すブロ
ック図である。 図において、２−電力変換器、３−直流電動機、５−負
荷であるロール、１０−・−速度基準設定器、１１．１
１Ａ１５−・誤差増幅器、１６−ゲードパルス発生器、
２２−速度応答基準設定器、２３・ゲイン補正器、２４
−速度変化率上限設定器、２５・−リミッタ、２６・−
積分器、２７−演算器、２８− リレー なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
第２の発明および第３の発明の実施例を示すブロック図
、第４図は従来のサイリスタレオナード装置を示すブロ
ック図である。 図において、２−電力変換器、３−直流電動機、５−負
荷であるロール、１０−・−速度基準設定器、１１．１
１Ａ１５−・誤差増幅器、１６−ゲードパルス発生器、
２２−速度応答基準設定器、２３・ゲイン補正器、２４
−速度変化率上限設定器、２５・−リミッタ、２６・−
積分器、２７−演算器、２８− リレー なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）速度帰還信号と速度基準との偏差から電機子電流
基準を作成し、この電機子電流基準と実電機子電流との
偏差が無くなるように電機子電圧を制御する直流電動機
の速度制御装置において、速度帰還信号と速度基準との
偏差から電機子電流基準を作成する誤差増幅器のゲイン
を、速度基準に対する速度帰還信号の変化率の基準値に
対する偏差に応じて増減することを特徴とする直流電動
機の速度制御装置。 - （２）速度帰還信号と速度基準との偏差から電機子電流
基準を作成し、この電機子電流基準と実電機子電流との
偏差が無くなるように電機子電圧を制御する直流電動機
の速度制御装置において、速度帰還信号と速度基準との
偏差から電機子電流基準を作成する誤差増幅器の出力を
制限するリミッタを有し、このリミッタは、速度帰還信
号の変化率が設定上限値を超えた場合に、上記誤差増幅
器の出力を所定値に制限することを特徴とする直流電動
機の速度制御装置。 - （３）速度帰還信号と速度基準との偏差から電機子電流
基準を作成し、この電機子電流基準と実電機子電流との
偏差が無くなるように電機子電圧を制御する直流電動機
の速度制御装置において、速度帰還信号を入力とする積
分器を有し、速度基準に対する速度帰還信号の変化率が
設定値を超えた場合には、上記積分回路の出力と速度基
準から電機子電流基準を作成すること特徴とする直流電
動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100918A JPH02280686A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 直流電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1100918A JPH02280686A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 直流電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280686A true JPH02280686A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14286722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1100918A Pending JPH02280686A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 直流電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02280686A (ja) |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1100918A patent/JPH02280686A/ja active Pending
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