JPH05304792A - Servo control device - Google Patents
Servo control deviceInfo
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- JPH05304792A JPH05304792A JP4107567A JP10756792A JPH05304792A JP H05304792 A JPH05304792 A JP H05304792A JP 4107567 A JP4107567 A JP 4107567A JP 10756792 A JP10756792 A JP 10756792A JP H05304792 A JPH05304792 A JP H05304792A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サーボモータの負荷変動があっても、安定で
滑らかな電流制御を可能とする。
【構成】 インバータ6の主回路直流電圧を観測するA
/D変換器14と、主回路直流電圧が、概ねサーボモー
タ13の無負荷状態のときに観測されるべき値以上にな
ると、回生用トランジスタ5をオンにするCPU15と
を備える。
(57) [Summary] [Purpose] Stable and smooth current control is possible even when the load on the servo motor changes. [Configuration] A for observing the main circuit DC voltage of the inverter 6
The D / D converter 14 and the CPU 15 that turns on the regeneration transistor 5 when the main circuit DC voltage exceeds a value that should be observed when the servo motor 13 is in an unloaded state.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、交流を直流に変換する
整流器と、変換された直流を入力して交流に変換し、サ
ーボモータに供給する電流制御形のインバータと、これ
ら整流器およびインバータ間に設けられた回生用トラン
ジスタとを備えるサーボ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifier for converting an alternating current into a direct current, a current control type inverter for inputting the converted direct current and converting it into an alternating current, and supplying it to a servomotor, and between the rectifier and the inverter. And a servo control device including the regeneration transistor provided in the.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5はサーボ制御装置の従来例を示す概
略構成図である。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a servo control device.
【0003】整流器42は、例えばサイリスタブリッジ
で構成され、R相、S相、T相からなる3相交流をブレ
ーカ41(以下MCCB41という)を介して入力し、
整流器42の出力端とは、整粒器42の出力を平滑にし
て主回路直流とするコンデンサ43と、互いに直列に接
続された回生抵抗器44および回生用トランジスタ45
と、6個のパワートランジスタを含む電流制御形のイン
バータ46とが互いに並列に接続されている。回生抵抗
器44および回生用トランジスタ45は、主回路耐圧以
上の主回路直流電圧が発生したときに放電するために用
いられる。The rectifier 42 is composed of, for example, a thyristor bridge, and inputs a three-phase alternating current composed of R phase, S phase, and T phase through a breaker 41 (hereinafter referred to as MCCB41),
The output terminal of the rectifier 42 is a capacitor 43 that smoothes the output of the particle sizing device 42 into a main circuit direct current, a regenerative resistor 44 and a regenerative transistor 45 that are connected in series.
And a current-controlled inverter 46 including six power transistors are connected in parallel with each other. The regenerative resistor 44 and the regenerative transistor 45 are used for discharging when a main circuit DC voltage higher than the main circuit withstand voltage is generated.
【0004】インバータ46の3本の導線U,V,Wは
3相交流間のサーボモータ53に接続されており、この
うちの2本の導線U,Vの途中にはそれぞれ電流検出用
抵抗器52が設けられている。各電流検出用抵抗器52
の両端は、図示しない導線により電流アンプ54に接続
されている。この電流アンプ54は、あらかじめ与えら
れる電流指令と各電流検出用抵抗器52の両端電圧(サ
ーボモータ53の電流に比例した電圧のフィードバッ
ク)との偏差を増幅した信号を出力する。電流アンプ5
4の信号出力端はベースドライブ55の入力端に接続さ
れ、ベースドライブ55の出力端はインバータ46の各
パワートランジスタのベースにそれぞれ接続されてい
る。The three conductors U, V, W of the inverter 46 are connected to the servomotor 53 between the three-phase alternating current, and two of these conductors U, V are provided with current detecting resistors in the middle. 52 is provided. Each current detection resistor 52
Both ends of are connected to the current amplifier 54 by conductors (not shown). The current amplifier 54 outputs a signal obtained by amplifying a deviation between a current command given in advance and a voltage between both ends of each current detection resistor 52 (feedback of a voltage proportional to the current of the servo motor 53). Current amplifier 5
The signal output terminal of 4 is connected to the input terminal of the base drive 55, and the output terminal of the base drive 55 is connected to the bases of the power transistors of the inverter 46.
【0005】このサーボ制御装置は、サーボモータ53
の負荷にかかわらず電流指令に基づく電流をサーボモー
タ53に供給するように出力電流を制御するものであ
る。This servo control device includes a servo motor 53.
The output current is controlled so that a current based on the current command is supplied to the servo motor 53 regardless of the load.
【0006】このほか、逆並列接続されたそれぞれ出力
電圧制御可能な順、逆用整流器と、この整流器出力側の
L,Cフィルタと、このフィルタを通した直流電力を可
変周波の交流電力に変換して負荷に供給する出力電圧制
御可能なインバータ回路とからなり、整流器出力直流電
圧を、順側整流器を無制御としたとき交流入力電圧の変
動に対応して変化する直流電圧値より狭い変動幅に制御
する負荷帰還電力を回生できるもの(特公昭56−42
237号公報参照)や、交流母線に接続された可制御整
流器と、コイルおよびコンデンサを有する直流中間回路
と、この直流中間回路を介して上記可制御整流器の出力
を入力して電動機に電力を供給するインバータとからな
る電圧形インバータと、速度設定器の設定値に基づいて
上記インバータの出力周波数および出力電圧を制御する
速度制御回路を備え、上記電動機を速度制御する電動機
制御装置において、前記直流中間回路から前記インバー
タに供給される直流電流の大きさを検出するインバータ
入力直流電流検出回路と、この検出された検出値によっ
て前記可制御整流器の出力電流を調節可能に帰還する電
流制御器を備えたもの(特公昭61−109491号公
報参照)等が知られている。In addition, the output voltage controllable forward and reverse rectifiers connected in anti-parallel, the L and C filters on the output side of the rectifier, and the DC power passed through this filter are converted into variable frequency AC power. And an output voltage controllable inverter circuit that supplies a load to the load.The fluctuation range of the rectifier output DC voltage is narrower than the DC voltage value that changes in response to fluctuations in the AC input voltage when the forward side rectifier is uncontrolled. That can regenerate the load feedback power controlled by the
No. 237), a controllable rectifier connected to an AC bus, a DC intermediate circuit having a coil and a capacitor, and the output of the controllable rectifier is input via this DC intermediate circuit to supply power to a motor. In the electric motor control device for controlling the speed of the electric motor, the direct current intermediate inverter is provided with a voltage source inverter, and a speed control circuit for controlling the output frequency and the output voltage of the inverter based on the set value of the speed setter. An inverter input DC current detection circuit that detects the magnitude of the DC current supplied from the circuit to the inverter, and a current controller that adjustably feeds back the output current of the controllable rectifier according to the detected value detected are provided. Those (see Japanese Patent Publication No. 61-109491) are known.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサーボ
制御装置は、サーボモータの負荷変動によって主回路直
流電圧が高くなったとき、直ちにこの高くなった主回路
直流電圧を低くして一定になるように制御するための手
段を備えていない。そして、この種のサーボ制御装置で
は、主回路直流電圧が高くなると電流の応答が早くな
り、逆に低くなると応答が遅くなることが知られてい
る。この応答が遅いところを早くするために電流アンプ
ゲインを大きくとると、応答の早いところでは振動して
しまうことがあるという問題点がある。In the above-mentioned conventional servo control device, when the main circuit DC voltage becomes high due to load fluctuation of the servomotor, the increased main circuit DC voltage is immediately lowered and becomes constant. It has no means to control it. In this type of servo control device, it is known that the response of the current becomes faster when the DC voltage of the main circuit becomes higher and the response becomes slower when it becomes lower. If the current amplifier gain is increased in order to speed up the part where the response is slow, there is a problem that vibration may occur at the part where the response is fast.
【0008】本発明は、サーボモータの負荷変動があっ
ても、主回路直流電圧が一定になるように制御し、安定
で滑らかな電流制御を可能とするサーボ制御装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a servo control device which controls a main circuit DC voltage to be constant even if there is a load change of a servo motor and enables stable and smooth current control. To do.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のサーボ制御装置
は、インバータの直流入力端側の直流電圧を観測する観
測手段と、前記観測された直流電圧が、概ね前記サーボ
モータの無負荷状態のときに観測されるべき値以上にな
ると、回生用トランジスタをオンにする制御手段とを備
えている。In the servo control device of the present invention, the observing means for observing the DC voltage on the DC input end side of the inverter, and the observed DC voltage are substantially in the unloaded state of the servo motor. And a control means for turning on the regeneration transistor when the value exceeds a value to be observed.
【0010】制御手段は、回生用トランジスタをオンに
する際に、整流器をオフにするものが好ましい。The control means preferably turns off the rectifier when turning on the regeneration transistor.
【0011】[0011]
【作用】回生用トランジスタをオンにすることにより、
主回路直流電圧は、概ねサーボモータの無負荷状態の観
測されるべき値以上にはならず、ほぼ一定になる。した
がって、電流の応答速度もほぼ一定になるので、安定で
滑らかな制御が可能となる。[Operation] By turning on the regeneration transistor,
The DC voltage of the main circuit does not exceed the value that should be observed in the unloaded state of the servo motor, but becomes almost constant. Therefore, the response speed of the current becomes almost constant, and stable and smooth control becomes possible.
【0012】[0012]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【0013】図1は本発明のサーボ制御装置の一実施例
を示す概略構成図、図2は整流器2の一例を示す構成図
である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a servo control device of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an example of a rectifier 2.
【0014】整流器2は、例えば図2に示す3個のサイ
リスタ21,22,23および3個のダイオード24,
25,26からなるサイリスタブリッジで構成され、R
相、S相、T相からなる3相交流をブレーカ1(以下M
CCB1という)を介して入力し、整流する。整流器2
の出力端には、整流器2の出力を平滑にして主回路直流
とするコンデンサ3と、互いに直列に接続された回生抵
抗器4および回生用トランジスタ5と、6個のパワート
ランジスタを含む電流制御形のインバータ6の直流入力
端とが2本の導線P,Nにより互いに並列に接続されて
いる。The rectifier 2 comprises, for example, three thyristors 21, 22, 23 and three diodes 24, shown in FIG.
It consists of a thyristor bridge consisting of 25 and 26
Three-phase alternating current consisting of three phases, S phase and T phase
(Referred to as CCB1) for rectification. Rectifier 2
At the output end of the capacitor, a capacitor 3 for smoothing the output of the rectifier 2 into a main circuit DC, a regenerative resistor 4 and a regenerative transistor 5 connected in series, and a current control type including six power transistors The DC input terminal of the inverter 6 is connected to each other in parallel by two conductors P and N.
【0015】インバータ6の3本の導線U,V,Wは3
相交流用のサーボモータ13に接続されており、このう
ちの2本の導線U,Vの途中にはそれぞれ電流検出用抵
抗器12が設けられている。各電流検出用抵抗器12の
両端は、それぞれ図示しない導線およびA/D変換器に
接続され、このA/D変換器の出力端は中央処理装置1
5(以下CPU15という)の入力端に接続されてい
る。CPU15は、あらかじめ与えられる電流指令と各
電流検出用抵抗器12の両端電圧(サーボモータ13の
電流に比例した電圧のフィードバック)との偏差の増幅
値に該当する信号を出力するとともに、回生トランジス
タ5をオンにする制御手段を構成するものである。CP
U15の信号出力端はベースドライブ16の入力端およ
び回生トランジスタ5のベースに接続され、ベースドラ
イブ15の出力端はインバータ6の各パワートランジス
タのベースにそれぞれ出力されている。The three conductors U, V, W of the inverter 6 are 3
It is connected to a servomotor 13 for phase alternating current, and a current detecting resistor 12 is provided in the middle of each of the two conducting wires U and V of these. Both ends of each current detection resistor 12 are connected to a conductor and an A / D converter (not shown), and the output terminal of this A / D converter is the central processing unit 1.
5 (hereinafter referred to as CPU 15) is connected to the input end. The CPU 15 outputs a signal corresponding to an amplified value of a deviation between a current command given in advance and a voltage across both ends of each current detection resistor 12 (feedback of voltage proportional to the current of the servo motor 13), and the regeneration transistor 5 Is a control means for turning on. CP
The signal output end of U15 is connected to the input end of the base drive 16 and the base of the regenerative transistor 5, and the output end of the base drive 15 is output to the base of each power transistor of the inverter 6.
【0016】主回路直流を通す2本の導線P,NにはA
/D変換器14の2個の入力端がそれぞれ接続されてお
り、A/D変換器14の出力端はCPU15の入力端に
接続されている。このA/D変換器14は、インバータ
6の主回路直流電圧を観測する観測手段を構成する。A is connected to the two conductors P and N for passing the direct current of the main circuit.
Two input terminals of the / D converter 14 are connected to each other, and an output terminal of the A / D converter 14 is connected to an input terminal of the CPU 15. The A / D converter 14 constitutes an observation means for observing the main circuit DC voltage of the inverter 6.
【0017】次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0018】図3は本実施例における交流電源の位相と
サイリスタブリッジ2の点弧タイミングを示すタイミン
グチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing the phase of the AC power supply and the ignition timing of the thyristor bridge 2 in this embodiment.
【0019】まず、CPU15では、A/D変換器14
より主回路直流電圧(PN間電圧)を入力する。主回路
直流電圧が高いと、CPU15は回生用トランジスタ5
をオンにしてコンデンサ3に充電されている電圧を放電
させるとともに、サイリスタブリッジ2の各サイリスタ
21,22,23をすべてオフにし、主回路直流電圧を
低くする。また主回路直流電圧が低い場合、主回路直流
電圧が高くなるようにサイリスタブリッジ2の各サイリ
スタ21,22,23をオンにする。ある一定電圧Vに
するには、各サイリスタ21,22,23を図3に示す
タイミングでオン、オフする。First, in the CPU 15, the A / D converter 14
The main circuit DC voltage (voltage between PN) is input. When the main circuit DC voltage is high, the CPU 15 causes the regeneration transistor 5 to
Is turned on to discharge the voltage charged in the capacitor 3 and all the thyristors 21, 22, 23 of the thyristor bridge 2 are turned off to lower the DC voltage of the main circuit. When the main circuit DC voltage is low, the thyristors 21, 22, 23 of the thyristor bridge 2 are turned on so that the main circuit DC voltage becomes high. In order to set a certain constant voltage V, each thyristor 21, 22, 23 is turned on and off at the timing shown in FIG.
【0020】以上の動作中、主回路直流電圧の高低は、
概ねサーボモータ13の無負荷状態のときに観測される
べき値を基準にする。この基準はサーボ制御装置やサー
ボモータ13の損失やばらつき等により、+10%〜−
20%程度変更されることがある。During the above operation, the level of the main circuit DC voltage is
A value that should be observed when the servo motor 13 is in a no-load state is used as a reference. This standard is + 10% to − depending on the loss and variation of the servo control device and the servo motor 13.
It may be changed by about 20%.
【0021】また、CPU15は、サーボモータ13の
負荷にかかわらず電流指令に基づいた電流をサーボモー
タ13に供給するように出力電流を制御する。Further, the CPU 15 controls the output current so as to supply the current based on the current command to the servo motor 13 regardless of the load of the servo motor 13.
【0022】図4は本実施例の電流制御ブロック図であ
る。FIG. 4 is a current control block diagram of this embodiment.
【0023】比例動作のときの電流アンプゲインKi
〔V/A〕は、 Ki =(主回路直流電圧/2)/飽和電流値 となる。ただし、飽和電流値はCPU15の出力電流の
飽和値である。Current amplifier gain K i for proportional operation
[V / A] is K i = (main circuit DC voltage / 2) / saturation current value. However, the saturation current value is the saturation value of the output current of the CPU 15.
【0024】図4において、Rはサーボモータ13の抵
抗値、Lはサーボモータ13のリアクタンス、Kt はサ
ーボモータ13のトルク定数、Jは全体のイナーシャ、
Keは誘起電圧定数である。In FIG. 4, R is the resistance value of the servo motor 13, L is the reactance of the servo motor 13, K t is the torque constant of the servo motor 13, and J is the overall inertia.
K e is an induced voltage constant.
【0025】誘起電圧は補正されていると考えると、電
流アンプ伝達関数は次のようになる。Considering that the induced voltage is corrected, the current amplifier transfer function is as follows.
【0026】i/iref =Ki /(Ki +R+SL) 遮断周波数fc は次のようになる。I / i ref = K i / (K i + R + SL) The cutoff frequency f c is as follows.
【0027】 fc =(Ki +R)/(2πL) =(主回路直流電圧/2/飽和電流値+R)/(2πL) したがって、主回路直流電圧を一定にすることにより、
常に安定な応答が得られる。F c = (K i + R) / (2πL) = (main circuit DC voltage / 2 / saturation current value + R) / (2πL) Therefore, by keeping the main circuit DC voltage constant,
A stable response is always obtained.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主回路直流電圧を一定にするので、常に一定の電流応答
が得られ、全体的に高速応答にすることができるととも
に、安定で滑らかな電流制御をすることができる。As described above, according to the present invention,
Since the DC voltage of the main circuit is kept constant, a constant current response can always be obtained, and a high-speed response can be achieved as a whole, and stable and smooth current control can be performed.
【図1】本発明のサーボ制御装置の一実施例を示す概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a servo control device of the present invention.
【図2】整流器2の一例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a rectifier 2.
【図3】本実施例における交流電源の位相とサイリスタ
ブリッジの点弧タイミングを示すタイミングチャートで
ある。FIG. 3 is a timing chart showing the phase of the AC power supply and the ignition timing of the thyristor bridge in this embodiment.
【図4】本実施例の電流制御ブロック図である。FIG. 4 is a current control block diagram of the present embodiment.
【図5】サーボ制御装置の従来例を示す概略構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of a servo control device.
1 MCCB 2 サイリスタブリッジ 3 コンデンサ 4 回生抵抗器 5 回生用トランジスタ 6 インバータ 12 電流検出用抵抗器 13 サーボモータ 14 A/D変換器 15 CPU 16 ベースドライブ 1 MCCB 2 Thyristor bridge 3 Capacitor 4 Regenerative resistor 5 Regenerative transistor 6 Inverter 12 Current detection resistor 13 Servo motor 14 A / D converter 15 CPU 16 Base drive
Claims (2)
換された直流を入力して交流に変換し、サーボモータに
供給する電流制御形のインバータと、前記インバータの
直流入力端側に設けられた回生用トランジスタとを備え
るサーボ制御装置において、 前記インバータの直流入力端側の直流電圧を観測する観
測手段と、 前記観測された直流電圧が、概ね前記サーボモータの無
負荷状態のときに観測されるべき値以上になると、前記
回生用トランジスタをオンにする制御手段とを備えるこ
とを特徴とするサーボ制御装置。1. A rectifier for converting alternating current to direct current, a current control type inverter for inputting the converted direct current to convert to alternating current and supplying it to a servomotor, and a rectifier provided on the direct current input end side of the inverter. In a servo controller including a regenerative transistor, an observing unit that observes a DC voltage on the DC input end side of the inverter, and the observed DC voltage is observed when the servo motor is in a no-load state. A servo control device comprising: a control unit that turns on the regeneration transistor when the value exceeds a predetermined value.
にする際に、整流器をオフにするものである請求項1記
載のサーボ制御装置。2. The servo control device according to claim 1, wherein the control means turns off the rectifier when turning on the regeneration transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4107567A JPH05304792A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Servo control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4107567A JPH05304792A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Servo control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304792A true JPH05304792A (en) | 1993-11-16 |
Family
ID=14462448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4107567A Pending JPH05304792A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Servo control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304792A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10159639A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-26 | Siemens Ag | Maintaining static inverter electronics supply voltage during armature short circuit braking of rotary field machine involves removing short circuit as soon as voltage falls below threshold |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP4107567A patent/JPH05304792A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10159639A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-26 | Siemens Ag | Maintaining static inverter electronics supply voltage during armature short circuit braking of rotary field machine involves removing short circuit as soon as voltage falls below threshold |
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