JPH04197093A - 誘導電動機の速度制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、誘導電動機を可変速制御する速度制御装置
に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、誘導電動機の速度制御装置は、第２図に示すよ
うに、三相交流電圧電源（１）からの電流を整流する三
相全波整流器（２）を有しており、三相全波整流器（２
）には、コンデンサ（４）と可変電圧可変周波数発生器
（５）とからなる並列回路が直流リアクトル（３）を介
して接続されている。

そして、可変電圧可変周波数発生器（５）には三相誘導
電動機（６）が接続されており、三相誘導電動機（６）
には、カップリング装置（１１）を介して負荷装置（７
）が連結されており、負荷装置（７）は三相誘導電動機
（６）のトルクにより駆動されるようになっている。

更に、負荷装置（７）または三相誘導電動機（６）には
、速度を検出する速度検出器（８）が接続されており、
速度検出器（８）には制御装置（１０）が接続されてい
る。

また、制御装置（１０）は、可変電圧可変周波数発生器
（５）に接続されており、かつ速度指令発生器（１２）
に接続されている。

そして、制御装置（１０）は、速度検出器（８）により
検出した速度と、速度指令発生器（１２）から取り込ま
れる速度指令の偏差からモータに必要なトルクを演算し
、そのトルクを出すのに必要な制御対象である誘導電動
機（６）の電圧、周波数を演算して可変電圧可変周波数
発生器（５ンへ指令を与える。

なお、速度制御ブロックは、第３図に示すような構成と
なっており、モータ・機械系が決まれば、速度コントロ
ーラのゲインは一律に決まるものとなる。

外乱に対する速度の安定性や、電流制限にかからない範
囲での速度指令変化に対する応答性を論する場合には、
高応答性を表現する数値として交差角周波数ωＣか用い
られる。

この種の高応答性を必要とする用途では、検討対象のシ
ステムは第３図のような構成で、全制御領域で線形であ
るものと仮定している。

この系の開ループ伝達関数は一般的に第４図に示すよう
なゲイン特性を持っている。

図中、ゲインカーブかＯｄＢとなる角周波数か交差角周
波数ωＣであり、この数値が大きいものほど高特性を示
すことか知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の速度制御装置は、以上のように構成されているの
で、モータと負荷装置を接続するカップリング装置がギ
ア列を有している場合、ギアのバックラッシュによる非
線形要素のため、速度コントローラのゲインを上げると
、速度制御系か不安定となるなどの課題かあった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、加減速時および負荷変動時の速度コントロー
ラのゲインを上げることのできる速度制御装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る速度制御装置は、誘導電動機と、誘導電
動機により駆動する負荷装置と、負荷装置の速度を検出
する速度検出器と、速度検出器により検出された速度か
ら装置の加速度を演算により求める加速度検出器と、速
度制御系のゲインを切換えるスイッチを有する速度コン
トローラと、加速度検出器が算出する加速度の有無によ
りスイッチの切換を行なうスイッチ選択装置と、を備え
、速度コントローラは、スイッチ選択装置によりスイッ
チが切換え選択されることにより速度制御系のゲインを
切換えることを特徴とするものである。

［作用］ この発明における速度制御装置は、誘導電動機により負
荷装置を駆動し、負荷装置の速度を速度検出器により検
出し、速度検出器により検出された速度から装置の加速
度を加速度検出器により求め、加速度検出器が算出する
加速度の有無に基づきスイッチ選択装置によりスイッチ
の切換を行ない、スイッチ選択装置によりスイッチが切
換え選択されると、速度コントローラはスイッチにより
速度制御系のゲインを切換える。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係わる速度制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

速度制御装置は、速度検出器（８）（第２図参照）によ
り検出された速度から装置の加速度（ＡＣＣ）を演算に
より求める加速度検出器（１３）を有しており、加速度
検出器（１３）は今回の速度Ｎ　（ｉ）から前回の速度
Ｎ（ｉ−１）を引いて時間Ｔで割ることにより加速度（
Ａ　ＣＣ）を演算するようになっており、加速度検出器
（１３）には、加速度検出器（１３）が算出する加速度
の有無（ＡＣＣ−０またはＡＣＣ≠０）により切換信号
を出力するスイッチ選択装置（１４）が接続されている
。

そして、スイッチ選択装置（１４）には、速度制御系の
ゲインを切換え制御する速度コントローラ（１５）が接
続されており、速度コントローラ（１５）は、ゲインを
切換えるスイッチ（１６）とゲイン乗算器（１８）から
なる直列回路と、ゲインを切換えるスイッチ（１７）と
ゲイン乗算器（１９）からなる直列回路とが並列に接続
された回路からなっている。

なお、（２０）はモータトルク制御系、（２１）はモー
タ・機械系、（２２）は加算器を示す。

ついで、本実施例の作用について説明する。

負荷装置（７）に取り付けた速度検出器（８）が速度を
検出した場合、加速度が零となるのは速度が一定してい
る定常状態と、カップリング装置（１１）にギア列が存
在する時にギアのバックラッシュにより電動機（６）側
トルクか負荷装置（７）側に伝達されていない場合であ
り、この場合、速度制御系のゲインは上げる必要がない
ため、スイッチ（１７）を閉じることにより、速度コン
トロールのゲイン（Ｇ　１　＞Ｇ　２とする）を下げる
。

また、加減速時、あるいは負荷変動時は、負荷装置（７
）側に加速度が発生し、速度応答も高くする必要がある
ため、スイッチ（ユ６）を閉しることにより速度コント
ロールのゲインを上げる。

以上のように加速度の有無により速度制御系のゲインを
切換えてやることにより、ギアのバックラッシュのよう
な非線形系か、制御系内部に存在する場合でも、その段
階に応してゲインを切換えてやることにより、より線形
系に近い制御系にすることか可能である。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、負荷装置の速度を速
度検出器により検出し、速度検出器により検出された速
度から装置の加速度を加速度検出器により求め、加速度
検出器が算出する加速度の有無に基づきスイッチ選択装
置によりスイッチの切換を選択し、スイッチか切換えら
れると、速度コントローラにより速度制御系のゲインを
切換える負荷装置側の加速度を推定してゲインを切換え
るように構成したので、ギアが存在する機械系において
速度コントローラの速度制御系のゲインを上げても、速
度制御系が不安定となることを防止でき、高い速度応答
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による速度制御装置の構成
を示すブロック図、第２図は一般的な誘導電動機の速度
制御装置の構成を示すブロック図、第３図は従来の速度
制御系を示す図、第４図は速度制御計のボード線図であ
る。 図において、（６）は三相誘導電動機、（７）は負荷装
置、（８）は速度検出器、（１３）は加速度検出器、（
１４）はスイッチ選択装置、（１５）は速度コントロー
ラ、（１６）　、　　（１７）はスイッチである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　吉　１）研　二 （外２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘導電動機と、誘導電動機により駆動する負荷装置と、
   負荷装置の速度を検出する速度検出器と、速度検出器に
   より検出された速度から装置の加速度を演算により求め
   る加速度検出器と、速度制御系のゲインを切換えるスイ
   ッチを有する速度コントローラと、加速度検出器が算出
   する加速度の有無によりスイッチの切換を行なうスイッ
   チ選択装置と、を備え、速度コントローラは、スイッチ
   選択装置によりスイッチが切換え選択されることにより
   速度制御系のゲインを切換えることを特徴とする速度制
   御装置。