JPH036747B2 - - Google Patents
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- JPH036747B2 JPH036747B2 JP48027517A JP2751773A JPH036747B2 JP H036747 B2 JPH036747 B2 JP H036747B2 JP 48027517 A JP48027517 A JP 48027517A JP 2751773 A JP2751773 A JP 2751773A JP H036747 B2 JPH036747 B2 JP H036747B2
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- JP
- Japan
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- field
- speed
- command
- back electromotive
- field current
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Description
【発明の詳細な説明】
界磁反転式可逆レオナード装置は電機子電流マ
イナーループを有する速度制御ループと界磁反転
のための界磁制御ループとにより構成されており
本発明は上記界磁制御ループの改良に関するもの
である。
イナーループを有する速度制御ループと界磁反転
のための界磁制御ループとにより構成されており
本発明は上記界磁制御ループの改良に関するもの
である。
従来、界磁制御ループは電機子電圧を検出しそ
の電機子電圧がある一定値となるように自動界磁
弱め制御を行うが、定常運転中は電機子電圧極性
は回転方向の如何によらず一定で、減速運転中の
みその極性は逆となるため、回転方向を切換えた
場合そのままだと電機子電圧は正帰還となり極性
を反転させねばならない。そのため電機子電圧を
一旦同符号として後、界磁電流の極性に応じて正
あるいは負に変換して帰還しなければならず、速
度偏差の極性判別、界磁電流の極性判別、上記電
機子電圧の正、負の指令等を行うための種々の装
置、また界磁電流を切換える間電機子電流を零と
するゲート回路も必要となり、これら制御装置は
かなり複雑となり、取扱いも不便であつた。
の電機子電圧がある一定値となるように自動界磁
弱め制御を行うが、定常運転中は電機子電圧極性
は回転方向の如何によらず一定で、減速運転中の
みその極性は逆となるため、回転方向を切換えた
場合そのままだと電機子電圧は正帰還となり極性
を反転させねばならない。そのため電機子電圧を
一旦同符号として後、界磁電流の極性に応じて正
あるいは負に変換して帰還しなければならず、速
度偏差の極性判別、界磁電流の極性判別、上記電
機子電圧の正、負の指令等を行うための種々の装
置、また界磁電流を切換える間電機子電流を零と
するゲート回路も必要となり、これら制御装置は
かなり複雑となり、取扱いも不便であつた。
本発明は上記欠点を軽減するため、界磁制御ル
ープを簡単安価な構成となし、かつ安定な制御を
得るための界磁反転式可逆レオナード装置を提供
することを目的とする。
ープを簡単安価な構成となし、かつ安定な制御を
得るための界磁反転式可逆レオナード装置を提供
することを目的とする。
以下図面により本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク線図
であり、大別して速度制御回路と界磁電流制御回
路とにより構成される。
であり、大別して速度制御回路と界磁電流制御回
路とにより構成される。
電機子電流マイナーループを有する速度制御側
は１が速度指令器２が速度制御用飽和付PI調節
器、３が変流器、６が整流器、７が電機子電流制
御用PI調節器、８がサイリスタドライバ、１１
が速度検出器である。
は１が速度指令器２が速度制御用飽和付PI調節
器、３が変流器、６が整流器、７が電機子電流制
御用PI調節器、８がサイリスタドライバ、１１
が速度検出器である。
一方界磁反転のための界磁制御側は、１３が極
性判別機能をもつコンパレータ、１４が逆起電圧
制御用飽和付PI調節器、１５が界磁電流制御用
PI調節器、１６が正転用サイリスタドライバ
TDF、１７が逆転用サイリスタドライバTDR、
１８が逆起電圧検出器、１９が界磁電流検出器、
２０が逆転時“ON”となるコンパレータCPR、
２１が正転時“ON”となるコンパレータCPF、
２５が整流手段である。４，５はスイツチ要素
ESR，ESFであり、ESRは逆転時に速度制御回
路の接点４ａ及び逆起電圧帰還回路の接点４ｂを
閉とし、またESFは正転時に同じく接点５ａ，５
ｂを閉とする。また２２，２３，２６は符号変換
器、３１は正のバイアス電源である。１２は速度
制御用飽和付PI調節器２の積分要素により入力
が零の場合でも出力を生じるのを防ぐための短絡
スイツチ、２４は系の安定増加のための一次遅れ
回路である。その他電動機の電機子回路及び界磁
回路の、主サイリスタ９、電動機電機子１０、界
磁コイル２９、正転用サイリスタSCRF２７及び
逆転用サイリスタSCRR２８より構成される。
性判別機能をもつコンパレータ、１４が逆起電圧
制御用飽和付PI調節器、１５が界磁電流制御用
PI調節器、１６が正転用サイリスタドライバ
TDF、１７が逆転用サイリスタドライバTDR、
１８が逆起電圧検出器、１９が界磁電流検出器、
２０が逆転時“ON”となるコンパレータCPR、
２１が正転時“ON”となるコンパレータCPF、
２５が整流手段である。４，５はスイツチ要素
ESR，ESFであり、ESRは逆転時に速度制御回
路の接点４ａ及び逆起電圧帰還回路の接点４ｂを
閉とし、またESFは正転時に同じく接点５ａ，５
ｂを閉とする。また２２，２３，２６は符号変換
器、３１は正のバイアス電源である。１２は速度
制御用飽和付PI調節器２の積分要素により入力
が零の場合でも出力を生じるのを防ぐための短絡
スイツチ、２４は系の安定増加のための一次遅れ
回路である。その他電動機の電機子回路及び界磁
回路の、主サイリスタ９、電動機電機子１０、界
磁コイル２９、正転用サイリスタSCRF２７及び
逆転用サイリスタSCRR２８より構成される。
第２図は動作を説明するためのタイムチヤート
である。同図において、イは速度指令器からの速
度指令VS、ハは変流器３、整流器６を介して検
出される電機子電流Ｆ、ロは電動機回転速度Ｎ、
ニはコンパレータ１３よりの逆起電圧指令Ｂ、ホ
は逆起電圧検出器１８よりの逆起電圧VM、ヘは
整流手段２５により同符号とされた逆起電圧−｜
VM１、トはスイツチ要素ESR４またはESF５を介
して帰還される逆帰還電圧帰還信号Ｃ、４は逆起
電圧指令Ｂと逆起電圧帰還信号Ｃを比較検出し逆
起電圧制御用飽和付PI調節器１４により増巾さ
れた界磁電流指令Ｄ、リは界磁電流検出器１９よ
り検出される界磁電流帰還信号If、ヌは正転用ス
イツチ要素ESF５の出力、ルは同じく逆転用スイ
ツチ要素ESR４の出力であり、時間t1〜t2は停止
時を、t2〜t3は正転時を、t3〜t4は逆転時を、t4以
降は減速時を夫々表わす。
である。同図において、イは速度指令器からの速
度指令VS、ハは変流器３、整流器６を介して検
出される電機子電流Ｆ、ロは電動機回転速度Ｎ、
ニはコンパレータ１３よりの逆起電圧指令Ｂ、ホ
は逆起電圧検出器１８よりの逆起電圧VM、ヘは
整流手段２５により同符号とされた逆起電圧−｜
VM１、トはスイツチ要素ESR４またはESF５を介
して帰還される逆帰還電圧帰還信号Ｃ、４は逆起
電圧指令Ｂと逆起電圧帰還信号Ｃを比較検出し逆
起電圧制御用飽和付PI調節器１４により増巾さ
れた界磁電流指令Ｄ、リは界磁電流検出器１９よ
り検出される界磁電流帰還信号If、ヌは正転用ス
イツチ要素ESF５の出力、ルは同じく逆転用スイ
ツチ要素ESR４の出力であり、時間t1〜t2は停止
時を、t2〜t3は正転時を、t3〜t4は逆転時を、t4以
降は減速時を夫々表わす。
第３図は逆起電圧VM及び界磁電流Ifの電動機速
度Ｎに対する変化を示すグラフである。
度Ｎに対する変化を示すグラフである。
次に上記第１図、第２図及び第３図により電動
機の停止、正転、逆転及び減速の夫々の動作を説
明する。
機の停止、正転、逆転及び減速の夫々の動作を説
明する。
１ 電動機停止時、t1〜t2
速度指令VS、速度帰還信号VN共に零であり、
また速度制御用飽和付PI調節器２の積分要素
による誤差の拡大を防ぐためスイツチ１２を
“ON”としておく。電機子側入力は零となり、
界磁側はコンパレータ１３入力が零Ｖであるの
で逆起電圧指令Ｂは正か負のいずれかに飽和す
るが、ここでは負に飽和していると仮定する。
逆起電圧帰還信号Ｃは零Ｖであるので逆起電圧
制御用飽和付PI調節器１４は正に飽和し、界
磁電流指令Ｄは正方向に最大値となるので、逆
転用サイリスタドライバTDR１７が動作し、逆
転用サイリスタSCRR２８が“ON”となり、
逆方向に強め界磁一杯の定電流制御を行う。界
磁電流帰還信号Ifは負となるので逆転用コンパ
レータCPR２０に出力を生じ逆転用スイツチ要
素ESR４が“ON”となる。
また速度制御用飽和付PI調節器２の積分要素
による誤差の拡大を防ぐためスイツチ１２を
“ON”としておく。電機子側入力は零となり、
界磁側はコンパレータ１３入力が零Ｖであるの
で逆起電圧指令Ｂは正か負のいずれかに飽和す
るが、ここでは負に飽和していると仮定する。
逆起電圧帰還信号Ｃは零Ｖであるので逆起電圧
制御用飽和付PI調節器１４は正に飽和し、界
磁電流指令Ｄは正方向に最大値となるので、逆
転用サイリスタドライバTDR１７が動作し、逆
転用サイリスタSCRR２８が“ON”となり、
逆方向に強め界磁一杯の定電流制御を行う。界
磁電流帰還信号Ifは負となるので逆転用コンパ
レータCPR２０に出力を生じ逆転用スイツチ要
素ESR４が“ON”となる。
２ 電動機正転時t2〜t3
スイツチ１２を“OFF”とする。時刻t2にお
いて速度指令VSがステツプ状に与えられたと
すると、VNは零Ｖであるので速度制御用飽和
付PI調節器２の出力は負に飽和する。電機子
側はESR４が“ON”であるので、接点４ａは
閉となつており電流指令Ｅは零であり、主サイ
リスタ９は動作していない。界磁側はコンパレ
ータ１３が正に飽和し、逆起電圧指令Ｂは反転
し正となり界磁電流指令Ｄは負となり正転用サ
イリスタドライバTDFが動作し正転用サイリス
タSCRF２７が“ON”となり、逆方向に流れ
ていた界磁電流Ifは正方向に反転する。界磁電
流Ifが正方向にある値まで確立する（時刻t2′）
と正転用コンパレータCPF２１に出力を生じ正
転用スイツチ要素ESF５が“ON”となり、電
機子側は電流指令Ｅが入つて起動する。電動機
速度が基低速度Npに達するまでは電動機は電
圧制御により直線的に加速され、また逆起電圧
帰還量Ｃは逆起電圧指令Ｂより小であるので逆
起電圧制御用飽和付調節器１４により界磁電流
指令Ｄは飽和し続け界磁電流Ifは正方向に最大
となつている。時刻t2″において速度がNpに達
して逆起電圧VMが規定の最大値VMOとなると
逆起電圧帰還量Ｃは逆起電圧指令Ｂと略等しく
なり、界磁電流指令Ｄは飽和から解除され、以
降は逆起電圧VMが規定値VMOとなるよう界磁
電流Ifを減少させる自動界磁弱め制御を行う。
更に電動機速度が増加して速度帰還量VNが指
令速度VS近傍になると速度偏差が減少し速度
制御用飽和付PI調節器２は飽和より解除され
電機子電流指令Ｅが小となり、電機子電流マイ
ナーループにより電動機速度は指令速度に制御
される。
いて速度指令VSがステツプ状に与えられたと
すると、VNは零Ｖであるので速度制御用飽和
付PI調節器２の出力は負に飽和する。電機子
側はESR４が“ON”であるので、接点４ａは
閉となつており電流指令Ｅは零であり、主サイ
リスタ９は動作していない。界磁側はコンパレ
ータ１３が正に飽和し、逆起電圧指令Ｂは反転
し正となり界磁電流指令Ｄは負となり正転用サ
イリスタドライバTDFが動作し正転用サイリス
タSCRF２７が“ON”となり、逆方向に流れ
ていた界磁電流Ifは正方向に反転する。界磁電
流Ifが正方向にある値まで確立する（時刻t2′）
と正転用コンパレータCPF２１に出力を生じ正
転用スイツチ要素ESF５が“ON”となり、電
機子側は電流指令Ｅが入つて起動する。電動機
速度が基低速度Npに達するまでは電動機は電
圧制御により直線的に加速され、また逆起電圧
帰還量Ｃは逆起電圧指令Ｂより小であるので逆
起電圧制御用飽和付調節器１４により界磁電流
指令Ｄは飽和し続け界磁電流Ifは正方向に最大
となつている。時刻t2″において速度がNpに達
して逆起電圧VMが規定の最大値VMOとなると
逆起電圧帰還量Ｃは逆起電圧指令Ｂと略等しく
なり、界磁電流指令Ｄは飽和から解除され、以
降は逆起電圧VMが規定値VMOとなるよう界磁
電流Ifを減少させる自動界磁弱め制御を行う。
更に電動機速度が増加して速度帰還量VNが指
令速度VS近傍になると速度偏差が減少し速度
制御用飽和付PI調節器２は飽和より解除され
電機子電流指令Ｅが小となり、電機子電流マイ
ナーループにより電動機速度は指令速度に制御
される。
即ち、電動機速度が基低速度Npに達するま
では界磁電流Ifは強め界磁一杯の一定値であ
り、速度は電機子電圧により制御され、基低速
度Np以降は電機子電圧が一定値となるよう界
磁電流Ifを減少させる自動界磁弱め制御により
制御される。
では界磁電流Ifは強め界磁一杯の一定値であ
り、速度は電機子電圧により制御され、基低速
度Np以降は電機子電圧が一定値となるよう界
磁電流Ifを減少させる自動界磁弱め制御により
制御される。
３ 電動機逆転時t3〜t4
速度指令VSが反転するので速度偏差は負の
最大値となり、出力Ａは正の飽和値となるの
で、電機子電流は接点４ａが開であるので零と
なる。一方逆起電圧指令Ｂは負に反転し、また
逆起電圧帰還信号Ｃも接点５ｂが閉なる間は負
であるので界磁電流指令Ｄの極性は反転し正方
向に流れていた界磁電流Ifもその指令Ｄにもと
づき負方向に反転増加しESF５を“OFF”とし
ESR４を“ON”とする。その間電動機は電機
子電流Ｆが零であるので制動トルクは発生して
いなく速度はほとんど変化しない。ESR４が
“ON”となると接点４ａが入り電機子電流指
令Ｅが与えられ電機子電流マイナループの作用
により回生制動を行い速度を下げる電機子電流
Ｆが流れて電動機速度が低下するにつれて、逆
起電圧指令Ｂにもとづき逆起電圧VMを規定の
最大値VMOに保持するように界磁が強められ、
時刻t3′において、基低速度Npになると逆起電
圧制御用飽和付PI調節器１４の動作信号が一
定値以上になり、界磁電流指令Ｄは飽和する。
以後電動機は一定界磁電流のもとで電圧制御に
より直線減速し、やがて速度が零となり逆転し
加速され逆の基底速度−Np（時刻t3″）に達す
る。−Np以後指令速度までは逆起電圧を一定値
になるように自動界磁弱め制御により制御され
る。
最大値となり、出力Ａは正の飽和値となるの
で、電機子電流は接点４ａが開であるので零と
なる。一方逆起電圧指令Ｂは負に反転し、また
逆起電圧帰還信号Ｃも接点５ｂが閉なる間は負
であるので界磁電流指令Ｄの極性は反転し正方
向に流れていた界磁電流Ifもその指令Ｄにもと
づき負方向に反転増加しESF５を“OFF”とし
ESR４を“ON”とする。その間電動機は電機
子電流Ｆが零であるので制動トルクは発生して
いなく速度はほとんど変化しない。ESR４が
“ON”となると接点４ａが入り電機子電流指
令Ｅが与えられ電機子電流マイナループの作用
により回生制動を行い速度を下げる電機子電流
Ｆが流れて電動機速度が低下するにつれて、逆
起電圧指令Ｂにもとづき逆起電圧VMを規定の
最大値VMOに保持するように界磁が強められ、
時刻t3′において、基低速度Npになると逆起電
圧制御用飽和付PI調節器１４の動作信号が一
定値以上になり、界磁電流指令Ｄは飽和する。
以後電動機は一定界磁電流のもとで電圧制御に
より直線減速し、やがて速度が零となり逆転し
加速され逆の基底速度−Np（時刻t3″）に達す
る。−Np以後指令速度までは逆起電圧を一定値
になるように自動界磁弱め制御により制御され
る。
４ 電動機減速時t4以降
時刻t4で第２図イに示すような減速指令が与
えられたときは、減速偏差は正となり速度制御
用飽和付PI調節器２の出力Ａは正から負へ反
転するので、各部の動作は前項３で説明した逆
転速度指令の場合と同様であるが、電動機速度
が低下し指令速度以下になつた時点（時刻t4′）
で再度速度制御用飽和付PI調節器２の出力Ａ
は反転し正となり、電機子電流Ｆは一旦零とな
り、逆起電圧指令Ｂは負に反転し、その後ESF
５が“OFF”、ESR４が“ON”となり、逆方向
に強め界磁一杯の一定界磁電流のもとに電圧制
御により指令速度に保持される。また非常停止
の場合はスイツチ１２を入れ速度制御用飽和付
PI調節器２の出力を零とし、電機子側を
“OFF”としても、界磁側は逆起電圧指令Ｂは
そのままであり、界磁電流Ifも一定値を保ち発
電制動となる。
えられたときは、減速偏差は正となり速度制御
用飽和付PI調節器２の出力Ａは正から負へ反
転するので、各部の動作は前項３で説明した逆
転速度指令の場合と同様であるが、電動機速度
が低下し指令速度以下になつた時点（時刻t4′）
で再度速度制御用飽和付PI調節器２の出力Ａ
は反転し正となり、電機子電流Ｆは一旦零とな
り、逆起電圧指令Ｂは負に反転し、その後ESF
５が“OFF”、ESR４が“ON”となり、逆方向
に強め界磁一杯の一定界磁電流のもとに電圧制
御により指令速度に保持される。また非常停止
の場合はスイツチ１２を入れ速度制御用飽和付
PI調節器２の出力を零とし、電機子側を
“OFF”としても、界磁側は逆起電圧指令Ｂは
そのままであり、界磁電流Ifも一定値を保ち発
電制動となる。
以上本発明の構成、作用について述べたが、本
発明の特長とするところは、速度偏差信号を極性
判別機能を有するコンパレータにより、その信号
に応じた正あるいは負のある一定値に変換し、そ
の一定電圧を逆起電圧指令とし、逆起電圧検出回
路に整流手段を備え検出した逆起電圧を一旦同符
号の信号にかえて後、界磁電流検出回路にコンパ
レータを介し、正方向又は逆方向のある一定界磁
電流以上で動作する各別のスイツチ要素を備え、
これらのスイツチ要素及び一方のスイツチ要素に
設けた符号変換器により上記整流手段をへた逆起
電圧の極性を界磁電流の方向に応じて変換し、定
常、過渡状態の如何にかかわらず常に上記逆起電
圧指令に対し負帰還となるようにしたこと、また
電機子側も同じく上記コンパレータ及びスイツチ
要素により速度偏差信号と界磁電流の異極性の間
は電機子電流を零としたことであり、従来の装置
に比べ簡単安価な構成となり制御特性も安定性を
増す。
発明の特長とするところは、速度偏差信号を極性
判別機能を有するコンパレータにより、その信号
に応じた正あるいは負のある一定値に変換し、そ
の一定電圧を逆起電圧指令とし、逆起電圧検出回
路に整流手段を備え検出した逆起電圧を一旦同符
号の信号にかえて後、界磁電流検出回路にコンパ
レータを介し、正方向又は逆方向のある一定界磁
電流以上で動作する各別のスイツチ要素を備え、
これらのスイツチ要素及び一方のスイツチ要素に
設けた符号変換器により上記整流手段をへた逆起
電圧の極性を界磁電流の方向に応じて変換し、定
常、過渡状態の如何にかかわらず常に上記逆起電
圧指令に対し負帰還となるようにしたこと、また
電機子側も同じく上記コンパレータ及びスイツチ
要素により速度偏差信号と界磁電流の異極性の間
は電機子電流を零としたことであり、従来の装置
に比べ簡単安価な構成となり制御特性も安定性を
増す。
尚実施例では検出電圧として逆起電圧を検出し
たが電動機端子電圧を使用しても何ら効果には差
異がなく、いいかえれば電機子電圧を検出すれば
よい。
たが電動機端子電圧を使用しても何ら効果には差
異がなく、いいかえれば電機子電圧を検出すれば
よい。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク線図、
第２図、第３図は夫々その動作を説明するための
タイムチヤート及びグラフである。 ４……逆転用スイツチ要素ESR、５……正転用
スイツチ要素ESF、１３……極性判別機能を有す
るコンパレータ、１４……逆起電圧制御用飽和付
PI調節器、１８……逆起電圧検出器、２５……
整流手段、２３，２６……符号変換器。
第２図、第３図は夫々その動作を説明するための
タイムチヤート及びグラフである。 ４……逆転用スイツチ要素ESR、５……正転用
スイツチ要素ESF、１３……極性判別機能を有す
るコンパレータ、１４……逆起電圧制御用飽和付
PI調節器、１８……逆起電圧検出器、２５……
整流手段、２３，２６……符号変換器。
Claims (1)
- １ 界磁反転式可逆レオナード装置において、速
度偏差信号を、極性判別機能を有するコンパレー
タにより一定値の電機子電圧指令に変換し、一方
電機子電圧は、その帰還回路に整流手段を備え、
一旦同符号の信号に変換した後、正方向あるいは
逆方向の一定値以上の界磁電流で閉路し、かつそ
のいずれか一方に符号変換器を有するスイツチ要
素、を介し、界磁電流の方向に対応して極性を定
め上記電機子電圧指令に突合わせ、常に負帰還と
なる電機子電圧制御ループを形成し、かつ電機子
電圧偏差信号を界磁電流指令値として上記界磁電
流のマイナループを形成したことを特徴とする界
磁反転式可逆レオナード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48027517A JPH036747B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48027517A JPH036747B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS49114024A JPS49114024A (ja) | 1974-10-31 |
| JPH036747B2 true JPH036747B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=12223305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48027517A Expired - Lifetime JPH036747B2 (ja) | 1973-03-07 | 1973-03-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH036747B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4386303A (en) * | 1980-12-04 | 1983-05-31 | General Electric Company | D.C. Motor system for a gatling gun |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3643144A (en) * | 1970-02-19 | 1972-02-15 | Westinghouse Electric Corp | Regulator system for a dc motor drive |
-
1973
- 1973-03-07 JP JP48027517A patent/JPH036747B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS49114024A (ja) | 1974-10-31 |
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