JPH04138089A - 直流電動機の定速制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、直流電動機を基準の速度に制御する直流電
動機の定速制御装置に関する。

（従来の技術） 第２図はこの種の従来の直流電動機の定速制御装置の構
成を示すブロック図である。同図において、直流電動機
１にエンコーダ２が結合されている。エンコーダ２は直
流電動機１の速度に比例した周波数のパルス信号を出力
し、速度検出信号として位相比較器３に加える。位相比
較器３にはこの他に、基準速度に対応した周波数のパル
ス信号が速度基準信号として加えられる。位相比較器３
は速度検出信号位相と速度基準信号位相とを比較し、位
相差を積分して速度偏差信号を出力する。

この速度偏差信号はフィルタ４に加えられ、ここで高調
波成分が除去される。このようにして得られた速度偏差
信号は電力増幅器５で電力増幅されて直流電動機１に供
給される。

ここで、直流電動機１の速度が上昇して速度検出信号の
位相が速度基準信号位相より進めば電力増幅器５の出力
電圧は下げられ、直流電動機１の速度は降下する。逆に
、直流電動機１の速度が下降して速度検出信号の位相が
速度基準信号位相より遅れると、電力増幅器５の出力電
圧が上げられ、直流電動機１の速度は上昇する。

この結果、直流電動機］を基準の速度に制御することが
できる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の定速制御装置は、積分動作型の位相比較
器３を含む位相制御系になっている。この制御系は、直
流電動機１の回転数を高精度で制御できる利点がある。

しかしながら、この制御系は二次伝達関数を持つため、
速度基準信号の変動や、負荷変動に伴う速度検出信号の
変動に対して応答性が悪かった。この応答性を改善する
ために、例えば、系のゲインを大きくすると、オーバー
シュートが大きくなり、ついには発振に至るという不具
合があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、系のゲインを上げずに応答性を改善することのでき
る直流電動機の定速ルリ御装置を得ることを目的とする
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、周波数が速度に比例する直流電動機の速度検
出信号と速度基準信号とを比較して位相差に応じた速度
偏差信号を得、この速度偏差信号を直流増幅して前記直
流電動機に供給する直流電動機の定速制御装置において
、前記直流電動機の逆起電力を検出する逆起電力検出手
段と、検出された逆起電力信号を負帰還信号として前記
速度偏差信号を補正する手段とを備えたことを特徴とす
るものである。

（作　用） この発明においては、直流電動機の逆起電力をマイナー
ループで一定に制御しているので、ゲインを上げずに応
答性を改善することができる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、図中、第２図と同一の符号を付したものはそれぞ
れ同一の要素を示す。ここでは、フィルタ４から出力さ
れる速度偏差信号を補正して電力増幅器５に加えるべく
、フィルタ４と電力増幅器５との間に加算器６が新たに
設けられている。また、この加算器６に加えるべき補正
信号を生成するために、抵抗器７を付帯する逆起電力検
出回路８が新たに設けられている。なお、抵抗器７は直
流電動機１のアマチュアコイルに直列に接続され、この
直列接続回路の相互接合点および両端が逆起電力検出回
路８に接続されている。逆起電力検出回路８は、直流電
動機１に印加した電圧と、抵抗器７の両端に発生する電
圧とに基づいて、直流電動機１の逆起電力を演算し、逆
起電力信号を負帰還信号として加算器６に加える。すな
わち、第２図に示した従来装置に対して、直流電動機１
の逆起電力を一定に制御するマイナーループが付加され
た構成になっている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明す
る。

逆起電力検出回路８は抵抗器７の両端に発生する電圧に
基いて、直流電動機１の電流を演算する。

そして、この電流と直流電動機１に印加された電圧とに
基き、次式を用いて直流電動機１の逆起電力を演算する
。

Ｖ　Ｒ−ｖ　ｏ　　ｓ　−Ｒｗ　　　　　＋＋　（ｔ）
ただし ■Ｒ：直流電動機の逆起電力 Ｖｏ：直流電動機の印加電圧 Ｉ：直流電動機に流れる電流 Ｒｗ：巻線抵抗 である。

加算器６はフィルタ４からの速度偏差信号から逆起電力
検出回路８の逆起電力信号を減算して、すなわち、逆起
電力信号を負帰還信号として速度偏差信号を補正して出
力する。

しかして、直流電動機１の速度が安定している定常状態
では、直流電動機１の出力とフィルタ４から出力される
速度偏差信号とが一致しており、直流電動機１の印加電
圧も一定である。

ここで、負荷に変動が生じて直流電動機１の回転数が一
時的に低下したとする。このとき、直流電動機１の回転
数と逆起電力信号とは比例関係にあり、この間に時間遅
れがないため、逆起電力信号も即座に低下して電力増幅
器５の入力電圧を増大させる。これにより直流電動機１
の回転数は上昇する。

反対に、負荷変動により直流電動機１の回転数が一時的
に増大したとすると、逆起電力信号も増大し電力増幅器
５の入力電圧は減少する。これにより直流電動機１の回
転数は低下する。

従来の低速制御装置は、これらの制御を積分動作を伴う
位相比較器３だけで行っていたので、時間遅れを生じた
り、制御の安定性を欠いたりしたが、本実施例では逆起
電力をマイナーループで一定に制御しているので、ゲイ
ンを上げずに応答性を改善することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、直流電動機の逆起電力を検出する逆起電力検出手段と
、検出された逆起電力信号を負帰還信号として速度偏差
信号を補正する手段とを備えているので、ゲインを上げ
ずに応答性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は従来の直流電動機の定速制御装置の構成を示す
ブロック図である。 ２・・・エンコーダ、３・・・位相比較器、５・・・電
力増幅器、６・・・加算器、７・・・抵抗器、８・・・
逆起電力検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数が速度に比例する直流電動機の速度検出信号と速
   度基準信号とを比較して位相差に応じた速度偏差信号を
   得、この速度偏差信号を直流増幅して前記直流電動機に
   供給する直流電動機の定速制御装置において、前記直流
   電動機の逆起電力を検出する逆起電力検出手段と、検出
   された逆起電力信号を負帰還信号として前記速度偏差信
   号を補正する手段とを備えたことを特徴とする直流電動
   機の定速制御装置。