JPH0522477B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 この発明はコンデンサ走行型誘導モータの制動
方式に関するものである。

(b) 従来技術 本出願人は特願昭59−24154号、特願昭59−
24155号、特願昭59−24156号及び特願昭59−
24157号等においてインダクシヨンモータの各種
制御装置等を提案した。これらにおいては被駆動
体がスローダウン開始位置に移動された際に逆相
に対応する双方向性開閉素子のみを半波流通させ
ることによりインダクシヨンモータを制動減速動
作させていた。

(c) 発明が解決しようとする問題点 然し乍、上記制御装置にあつては、被駆動体の
実移動速度が低下した場合に逆相励磁による制動
動作が継続されると、インダクシヨンモータが逆
回転駆動する問題を有していた。このため目的位
置に対する被駆動体の位置決め精度が悪かつた。

(d) 問題点を解決するための手段 本発明の目的は上記した従来の欠点に鑑み、簡
易な手段により回転軸の逆回転を規制しながら制
動動作し、目的位置に対する被駆動体の位置決め
精度が高いインダクシヨンモータ駆動装置におけ
る減速制動方法を提供することにある。

そして本発明は、コンデンサが並列接続された
インダクシヨンモータの主コイル及び補助コイル
に交流電源を流通させる第１及び第２の双方向性
開閉素子と、被駆動体の実移動速度を検出する検
出装置と、前記検出信号の入力周期に基づいて演
算された被駆動体の実移動速度とメモリに記憶さ
れ、被駆動体の実移動距離に応じた所望の任意走
行パターンに対応する各速度データとにより前記
第１或いは第２の双方向性開閉素子の流通角をデ
イジタル制御によりPID演算し、演算された流通
角により第１或いは第２の双方向性開閉素子を流
通制御してインダクシヨンモータを可変速及び可
逆駆動制御する制御装置とを備えたインダクシヨ
ンモータ駆動装置において、前記制御装置は被駆
動体の実移動距離がレジスタに記憶されたスロー
ダウン開始位置に達した際にはメモリの記憶エリ
アを被駆動体の減速時の所望の任意減速走行パタ
ーンに応じた速度データが書込まれたスローダウ
ンテーブルに切換えるとともに被駆動体の実移動
速度とスローダウンテーブルに書込まれた速度デ
ータとコンデンサの位相角とに基づいて前記第１
及び第２の双方向性開閉素子の流通角を演算し、
該流通角で同時に半波流通し、回転軸を直流拘束
することにより被駆動体を所定の低速度に制動減
速制御することを特徴としている。

(c) 発明の作用 本発明は被駆動体の実移動距離がスローダウン
開始位置に達した際、第１及び第２の双方向性開
閉素子を略同時に半波流通させている。そしてそ
の流通角はコンデンサの位相角に応じて設定され
ているため、主コイル及び補助コイルには略等し
い電流が通電され、回転軸を直流拘束により制動
減速する。また上記作用により第１及び第２の双
方向性開閉素子を同時に流通させた場合であつて
も主コイル及び補助コイルには半波流通時の電流
が供給されるためこれらの焼損を防止することが
可能である。

(f) 発明の効果 本発明は、上記した簡易な手段により回転軸の
逆回転を規制しながら制動動作し、目的位置に対
する被駆動体を高い位置決め精度で駆動制御する
ことが出来る。

(g) 実施例 以下、図面に従つて実施例を説明する。

第１実施例 第１図から第３図において、インダクシヨンモ
ータ１の主コイル２及び補助コイル３の一方端は
交流電源ACの一方端子に共通接続されている。
前記主コイル２及び補助コイル３の他方端にはコ
ンデンサ４が並列接続されると共に例えばトライ
アツク（商品名）等の第１及び第２の双方向性開
閉素子５，６の一方電極に夫々接続されている。
この第１及び第２の双方向性開閉素子５，６の他
方電極には前記交流電源ACの他方端子が共通接
続されている。また前記第１及び第２の双方向性
開閉素子５，６の両電極間には電源周波数検出装
置２０，２１が夫々接続されている。

前記インダクシヨンモータ１の回転軸には必要
に応じて適宜の減速機構を介して被駆動体（図示
せず）が駆動連結されている。また回転軸の非出
力側には例えば検出装置としてのタコゼネレータ
７が取付けられている。このタコゼネレータ７は
回転軸の回転速度に応じた周期からなる検出信号
を出力する。そして検出信号は低減通過型フイル
タ８及び波形整形回路９を介して電子制御装置１
０に入力されている。

この電子制御装置１０はマイクロプロセツサ及
び記憶部材（ROM・RAM）を主体に構成され、
後述する速度制御動作及び制動動作を実行する。
そしてROM１１には第２図Ａに示す被駆動体の
走行距離及び所望の任意走行パターン（加速走
行、定速走行及び減速走行）に関するバイナリー
な各速度データが記憶されている。尚、上記
ROM１１における記憶エリヤ内の減速走行に関
する各速度データが書込まれた記憶エリアをスロ
ーダウンテーブルという。距離レジスタ１２には
被駆動体の走行原点から所望の目的位置ａに至る
設定距離データが記憶されている。ポインタ１３
は前記検出信号の入力に伴つて順次インクリメン
トされ、被駆動体の実移動距離を記憶している。
またレジスタ１４には被駆動体の走行パターンが
定速走行から減速走行へ切換わるスローダウン開
始位置ｂに関する位置データが記憶されている。

そして起動スイツチが操作されると、電子制御
装置１０は検信号の入力周期に基づいて被駆動体
の実移動距離を演算すると共にポインタ１３を順
次インクリメントさせて被駆動体の実移動距離を
記憶する。また電子制御装置１０は上記動作によ
り演算された被駆動体の実移動速度と被駆動体の
実移動距離に応じてROM１１からアクセスされ
た速度データに基づいてPID定数（Ｐは比例定
数、Ｉは積分定数、Ｄは微分定数）を決定し、例
えば往動時に正相励磁する場合には第１の双方向
性開閉素子５の流通角を決定するタイミング信号
のパルス幅をデイジタル制御によりPID演算す
る。そして電子制御装置１０は上記PID演算結果
に基づいて位相角カウンタ１５をセツトした後、
電源周波数20・21により検出された交流電源AC
のゼロクロスnπ（ｎは任意整数）から前記位相角
カウンタ１５のカウント値が“０”になつた際に
次のゼロクロス｛（ｎ＋１）・π｝までのパルス幅
からなるタイミング信号を駆動回路１６へ出力す
る。この駆動回路１６は回転方向指示信号により
指定された第１の双方向性開閉素子５のゲートへ
上記タイミング信号のパルス幅からなるゲート電
流を印加し、第１の双方向性開閉素子５を流通さ
せる。そして被駆動体を加速走行させる場合、電
子制御装置１０は速度データが被駆動体の実移動
速度より高く設定されていることによりPID演算
結果が例えば正の所定値以上の場合には前記第１
の双方向性開閉素子５を大きい流通角で流通させ
てインダクシヨンモータ１に大電力を供給する。
一方、被駆動体を定速走行させる場合、電子制御
装置１０は速度データと実移動速度とが略等しく
設定されていることによりPID演算結果が正の所
定値内の場合には前記第１の双方向性開閉素子５
を小さい流通角で流通させてインダクシヨンモー
タ１に小電力を供給する。これらの動作により電
子制御装置１０は被駆動体を可変速で駆動制御す
る。

そして上記定速走行に従つて被駆動体の実移動
距離がレジスタ１４に記憶されたスローダウン開
始位置ｂに達した際、電子制御装置１０は被駆動
体を制動減束させる。即ち、電子制御装置１０は
前述した動作と同様に被駆動体の実移動速度と被
駆動体の実移動距離に応じた速度データとにより
デイジタル制御によりPID演算し、このPID演算
結果が負の所定値以上の場合には逆相励磁するた
めの第２の双方向性開閉素子６を半波流通させ
る。また電子制御装置１０は上記動作と共に正相
励磁するために第１の双方向性開閉素子５を半波
流通させる。この第１の双方向性開閉素子５及び
第２の双方向性開閉素子６の半波流通角はコンデ
ンサ４の位相角に基づいてPID演算される。これ
により前記第１の双方向性開閉素子５及び第２の
双方向性開閉素子６が同時に半波流通された場合
には主コイル２及び補助コイル３に対し直流電流
が供給され、この結果回転軸は逆回転駆動が規制
された状態で制動減速される。

そして被駆動体の実移動速度が所定の低速度に
達した際、電子制御装置１０は前記第１の双方向
性開閉素子５を半波流通することにより被駆動体
を微速送りして目的位置ａへ走行移動させる。こ
の微速送りに従つて被駆動体の実移動距離と距離
レジスタに記憶された設定距離データとが一致し
た場合、電子制御装置１０は第１の双方向性開閉
素子５の流通を中断することにより被駆動体を目
的位置ａに停止させる。尚、電子制御装置１０は
第１の双方向性開閉素子５の流通中断後に検出信
号が所定時間の間入力されない場合、被駆動体が
目的位置ａに停止したと判断する。

尚、被駆動体のオーバーラン或いはシユートス
トツプにより被駆動体の実移動距離と距離レジス
タ１２に記憶された設定距離データとが一致しな
い場合、電子制御装置１０は設定距離データとポ
インタ１３に記憶された実移動距離との差に基づ
いてレジスタ１４に記憶されたスローダウン開始
位置ｂを上記減算結果により位置補正し、次走行
時に被駆動体を補正されたスローダウン開始位置
から減速走行させる。また上記設明は主に第１の
双方向性開閉素子５を流通させて被駆動体を往動
させる動作について説明したが、主に第２の双方
向性開閉素子６を流通させて被駆動体を復動させ
る動作についても同様であり、その詳細な説明を
省略する。

第２実施例 尚、第２実施例の説明中、第１実施例と共通の
部材は共通の番号を付してその説明を省略する。

第４図から第６図において、インダクシヨンモ
ータ１の回転軸には二相形式のロータリーエンコ
ーダ３０が取付けられている。このロータリーエ
ンコーダ３０は外周側に所定ピツチ毎に多数のス
リツト３１ａが穿設された検出デイスク３１と、
この検出デイスク３１を介して対向し、前記ピツ
チの1/2毎に回転方向へ配置された二対の発光部
３２ａ，３２ｂと受光部３３ａ，３３ｂとから構
成されている。そしてロータリーエンコーダ３０
は検出デイスク３１の回転に伴つてスリツト３１
ａを通過した光に基づいて受光部３３ａ，３３ｂ
から電気信号KS１，KS２を出力する。この電気
信号KS１，KS２は回転軸の回転速度に応じた周
期で、かつ回転軸の回転方向に応じた順序で出力
される。これによりロータリーエンコーダ３０は
被駆動体の回転速度及び移動方向を検出してい
る。

そして前述した動作に伴つて被駆動体を加速走
行及び定速走行させた後に被駆動体の実移動距離
がレジスタ１４に記憶されたスローダウン開始位
置ｂに達すると、電子制御装置１０はROM１１
をスローダウンテーブルに切換えて被駆動体を制
動減速走行させる。この制動動作は前述した動作
と同様に正相励磁するための第１の双方向性開閉
素子５及び逆相励磁するための第２の双方向性開
閉素子６をコンデンサ４の位相角に対応した流通
角で半波流通させる。そして被駆動体が所定の低
速度に達すると、電子制御装置１０は第１の双方
向性開閉素子５を半波流通させることにより被駆
動体を微速送りさせる。そして電子制御装置１０
はポインタ１３のカウント値及び距離レジスタ１
２に記憶された設定距離データとを参照し、両者
が一致した際に第１の双方向性開閉素子５の流通
を中断して被駆動体を目的位置ａに停止させる。

一方、第６図に示すように被駆動体の負荷イナ
ーシヤ等の変動により被駆動体の停止時における
ポインタ１３のカウント値と設定距離データとが
不一致の場合、電子制御装置１０は両者のデータ
に基づいて被駆動体が目的位置ａよりオーバーラ
ン或いはシヨートストツプした偏位データ及び目
的位置ａに対する補正方向を判定する。そして電
子制御装置１０は判定された補正方向へ第１の双
方向性開閉素子５及び第２の双方向性開閉素子６
を半波流通せながら被駆動体の実移動距離と設定
距離データとが一致するまで被駆動体を微速送り
させる。これにより目的位置ａに対し被駆動体を
位置補正動作させる。

尚、第１実施例及び第２実施例は第２図Ａに示
す走行パターンとしたが、本発明は第７図Ａ，Ｂ
に示すように目的位置ａ手前における一時停止位
置に被駆動体を一旦停止制御した後、目的位置ａ
に対し、被駆動体を微速送り、或いは中速度で走
行させた後、一旦停止させてから微速送りする構
成であつても当然に実施し得る。この場合、一時
停止位置において被駆動体の慣性力が零になるた
め、高い位置精度で駆動制御することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の電子的ブロツク図、第２
図Ａは走行パターンを示すダイヤグラム、Ｂは電
流波形図、第３図Ａは第１の双方向性開閉素子の
電流波形図、Ｂは第２の双方向性開閉素子の電流
波形図、Ｃは主コイルの電流波形図、Ｄは補助コ
イルの電流波形図、第４図は第２実施例の電子的
ブロツク図、第５図は検出装置の説明図、第６図
は位置補正動作を示す説明図、第７図Ａ，Ｂは走
行パターンの変更例を示す説明図である。 図中１はインダクシヨンモータ、２は主コイ
ル、３は補助コイル、４はコンデンサ、７は検出
装置としてのタコゼネレータ、１０は制御装置、
１１はメモリとしてのROM、３０は検出装置と
してのロータリーエンコーダ、ACは交流電源で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンデンサが並列接続されたインダクシヨン
   モータの主コイル及び補助コイルに交流電源を流
   通させる第１及び第２の双方向性開閉素子と、 被駆動体の実移動速度を検出する検出装置と、 前記検出信号の入力周期に基づいて演算された
   被駆動体の実移動速度とメモリに記憶され、被駆
   動体の実移動距離に応じた所望の任意走行パター
   ンに対応する各速度データとにより前記第１或い
   は第２の双方向性開閉素子の流通角をデイジタル
   制御によりPID演算し、演算された流通角により
   第１或いは第２の双方向性開閉素子を流通制御し
   てインダクシヨンモータを可変速及び可逆駆動制
   御する制御装置とを備えたインダクシヨンモータ
   駆動装置において、 前記制御装置は被駆動体の実移動距離がレジス
   タに記憶されたスローダウン開始位置に達した際
   にはメモリの記憶エリアを被駆動体の減速時の所
   望の任意減速走行パターンに応じた速度データが
   書込まれたスローダウンテーブルに切換えるとと
   もに被駆動体の実移動速度とスローダウンテーブ
   ルに書込まれた速度データとコンデンサの位相角
   とに基づいて前記第１及び第２の双方向性開閉素
   子の流通角を演算し、該流通角で同時に半波流通
   し、回転軸を直流拘束することにより被駆動体を
   所定の低速度に制動減速制御することを特徴とす
   るインダクシヨンモータ駆動装置における減速制
   動方法。