JPH0642788B2 - 同期電動機の定位置停止制御装置 - Google Patents

同期電動機の定位置停止制御装置

Info

Publication number
JPH0642788B2
JPH0642788B2 JP58111466A JP11146683A JPH0642788B2 JP H0642788 B2 JPH0642788 B2 JP H0642788B2 JP 58111466 A JP58111466 A JP 58111466A JP 11146683 A JP11146683 A JP 11146683A JP H0642788 B2 JPH0642788 B2 JP H0642788B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
wave waveform
sine wave
output
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58111466A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS605785A (ja
Inventor
功 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP58111466A priority Critical patent/JPH0642788B2/ja
Publication of JPS605785A publication Critical patent/JPS605785A/ja
Publication of JPH0642788B2 publication Critical patent/JPH0642788B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、パワー用電動機を定位置で停止させる制御
装置に関する。
[従来の技術および解決しようとする課題] 電動機を定位置で停止させる制御方式の1つに、電動機
の回転系に位置検出器を設け、これの検出信号に基づい
て電動機を停止する位置フィードバックによるクローズ
ドループ方式があり、従来から広く実施されている。
しかし、上記の方式では位置検出器を必要とすることが
大きな欠点である。電磁式や光電式などの位置検出器を
電動機に付加すると、構成が複雑となり、大型でしかも
高価なものとなる。また一般に位置検出器の耐環境性は
電動機自体のそれより劣る。そのため高温・振動・高湿
などの悪環境下で使用するには問題がある。また、位置
検出器と制御装置とをケーブルで接続しなければならな
い。このセンサケーブルはノイズを拾いやすいため、そ
のための対策も必要となる。
位置検出器を用いない定位置停止制御方式としては、パ
ルスモータを使用する方式が知られている。これはモー
タに印加するパルス数でモータの位置(角度)をオープ
ンループ式に制御することができる。しかし、パルスモ
ータはトルクの大きいものがなく、パワー用電動機とし
てこれを採用することができない。
一方、同期電動機の可変速制御において、周波数を0Hz
近傍まで落とすことは比較的容易であるが、出力周波数
を0Hzとした場合、電気的位相と機械的位相との同期を
維持するのは困難であることが従来より知られている。
この発明は前述した事情に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、大トルクが得られるパワー用の同期電動機
を、位置検出器を用いない簡単な制御系により、定位置
で停止させる制御装置を提供するものである。
[課題を解決するための手段および作用] PWM方式により同期電動機を可変速回転駆動する装置
では、前述のように出力を0Hz近傍まで落とすことは容
易であるが、周波数0Hzの制御が難しい。本発明では、
PWMパルス列のパルス幅を特定位相区間におけるパル
ス幅に固定し、等幅パルスを繰り返し上記同期電動機に
印加することとしている。このことにより、電機子巻線
が発生する磁界が上記の特定位相区間に対応した位相で
静止し、これに伴って回転子も対応した機械的位相で停
止する。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図はこの発明を適用したPWM(パルス幅変調)方
式のインバータにて同期電動機を駆動する制御系統を示
している。
交流電源を整流器1で整流した出力がパワートランジス
タ式インバータ2の入力となり、このインバータ2で作
られた交流出力が同期電動機3の電機子巻線に印加され
る。
インバータ2はPWM制御装置4によって制御される。
この制御装置4において、発振器41は指令部40から
の周波数指令信号aに従った周波数で発振する。その発
振出力は第1の計数手段としてカウンタ42と、第2の
計数手段としてのカウンタ43にそれぞれ入力されて計
数される。
カウンタ42のディジタル計数出力は、正弦波波形メモ
リ手段としてのROMからなる正弦波波形メモリ61,
62,63のアドレス入力となる。これら3つの波形メ
モリ61,62,63には同じ正弦波波形が量子化され
て記憶されている。ただし、各波形メモリ61,62,
63の記憶波形は120°ずつ位相がずれている。各波
形メモリ61,62,63から読み出されたディジタル
出力はそれぞれ第1の信号変換手段としてのD/A変換
器71,72,73でアナログの正弦波信号r・s・t
に変換される。
また、カウンタ43の計数出力は三角波波形メモリ手段
としての三角波波形メモリ64のアドレス入力となる。
このメモリ64のディジタル出力が第2の信号変換手段
としてのD/A変換器74でアナログ変換されることに
より、三角波信号dが得られる。
第2図に上述した正弦波信号r・s・tと三角波信号d
の関係を示している。これらの信号周波数は発振器41
の周波数に比例して変化する。ただしこの実施例におい
ては、三角波信号dの周波数が正弦波信号r・s・tの
6倍の周波数になるように設定されている。
また、指令部40からの電圧指令信号Cが各D/A変換
器71,72,73のゲイン制御信号となり、正弦波信
号r・s・tの振幅がこの信号Cによって制御される。
各正弦波信号r・s・tと三角波信号dはそれぞれ比較
器81,82,83で比較され、第2図に示すような不
等幅パルス列が作られる。これら比較器81,82,8
3の出力によってインバータ2が制御され、インバータ
2の出力電圧は第3図に示す正弦波近似のPWM信号と
なり、電動機3に印加される。このことにより電動機3
の電機子巻線から回転磁界が発生して電動機3が駆動す
る。
インバータ2の各相の電圧出力は、1サイクルが6等分
され、6個の各位相区間P1〜P6に1つのパルスを含
んだ6発の不等幅パルス列からなる正弦波近似信号とな
る。かつ、各相間で120°の位相差がある。
この発明の定位置停止制御は、次のように行う。つま
り、発振器41への周波数指令aをたとえばリニアに小
さくすることで、インバータ2の出力周波数を低減す
る。出力周波数を0Hz近くまで落とした後、PWMモー
ドから停止モードに移行する。停止モードでは、インバ
ータ2の各相出力のパルス列のパルス幅を6個の各位相
区間P1〜P6のうちの特定の位相区間における各相出
力のパルス幅に固定し、等幅パルスを繰り返し電動機3
に印加する。これにより電機子巻線から特定の位相区間
に対応する方向の静止磁界を発生させ、上記特定位相区
間に対応する定位置で電動機3を停止させる。
例えば第3図の位相区間P2で電動機3を停止させる場
合、後述する制御によって、インバータ2から第4図に
示す等幅パルス列を出力させる。第4図における各相出
力のパルス幅は第3図の位相区間P2における各相出力
のそれに等しい。このようにすると、第6図に示すよう
に、電動機3の電機子巻線R・S・Tから矢印P2で示
す方向の静止磁界が発生し、回転子に対してP2方向の
静止力が働く。
また第3図の位相区間P3で電動機3を停止させる場
合、インバータ2から第5図に示す等幅パルス列を出力
させる。これで電動機3では第6図における矢印P3方
向に静止力が働く。
しかるに、電力用電動機は4極,6極さらにそれ以上の
極数をとることが一般的であり、その場合、本来ならば
特定位相区間で停止する確率1/2,1/3さらにはそ
れ以上の確率でしか停止し得ないものであるが、本発明
によれば電動機の極数が変わっても定位置停止が可能で
ある。すなわち、例えば電動機の極数が4極であるとい
うことは、固定子の極数が4極で回転子の極数も4極で
あり、2極の構成が2組並置されたものであって、静止
磁界のベクトルは、第8図に示すように(矢印P1,P2,
P3)と(P12,P22,P32)に静止力が働き電動機が停止する。
さらに、電動機の極数が6極である場合は、4極の場合
と同様にして、2極の構成が3組並置されたものであ
り、静止磁界のベクトルは第9図に示すように矢印
(P11,P21,P31),(P12,P22,P32)および(P13,P23,P33)で
あり、これらの矢印方向に静止力が働き、電動機が停止
する。このように、電動機の極数が4極,6極あるいは
それ以上に変わっても2極の構成を並置する数が変わる
だけであり、それらの動作原理は2極の場合と同じであ
る。
PWMモードと停止モードとの切替は、この実施例にお
いては、指令部40からの停止指令信号bによってカウ
ンタ42のカウント動作を停止させることで行ってい
る。カウント42のカウント動作をある時点T1で停止
すると、正弦波波形メモリ61,62,63のアドレス
更新がなされなくなる。そのため第7図に示すように、
D/A変換器71,72,73の出力r・s・tは時点
T1の振幅が連続する直流となる。この直流と三角波d
が比較極81,82,83で比較されると、等幅のイン
バータ制御信号となり、これでインバータ2から上述し
た等幅パルス列が発生する。
従って、カウンタ42の動作をON/OFFすることに
より、同期電動機3をPWM運転状態から停止状態に、
あるいはその逆に切り替えることができる。このとき、
インバータ2への出力パルスのパルス幅が不等幅から等
幅に、あるいはその逆に切り替わるだけであるので、モ
ード切替動作は円滑に行われ、電気的位相と機械的位相
の同期も確実に維持できる。
なお、定位置停止制御の分解能は、インバータ出力の1
サイクルの分割数と電動機3の極数に比例するので、こ
れらの値を適宜設定することにより所望の分解能を得る
ことができる。
[発明の効果] 以上詳細に説明したように、この発明によれば、回転磁
界を任意の位相で静止できるので、任意の機械的位相で
電動機を停止できる。しかも、同期電動機の極数や1サ
イクル当たりのゾーンの分割数で定まる細かい分解能を
もって、停止位置を任意に選択できる。また、PWMモ
ードから停止モードへの移行あるいはその逆への移行
は、パルス幅を不等幅から等幅に固定し、あるいは逆に
等幅から不等幅に復帰させることで行われるので、モー
ド切替時の円滑かつ連続的な動作が保証され、電気的位
相と機械的位相の同期も維持できる。
したがって構成を複雑にする位置検出器を用いずに、簡
単なオープンループ制御系により、大トルクのパワー用
同期電動機の定位置停止制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を適用した制御系の構成図、第2図は
同上制御系の通常動作時(回転駆動時)の制御信号波形
図、第3図通常動作時のインバータの出力波形図、第4
図および第5図は定位置停止時のインバータの出力波形
図、第6図は電動機の極数が2極である場合の同期電動
機の停止作用の説明図、第7図は定位置停止時の制御信
号波形図、第8図は電動機の極数が4極である場合の同
期電動機の停止作用の説明図、第9図は電動機の極数が
6極である場合の同期電動機の停止作用の説明図であ
る。 2…インバータ、3…同期電動機、4…PWM制御装
置、40…指令部、41…発振器、42,43…カウン
タ、61,62,63…正弦波波形メモリ、64…三角
波波形メモリ、71,72,73,74…D/A変換
器、81,82,83…比較器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パルス幅変調装置によりインバータを制御
    し、該インバータで作られた交流出力を同期電動機に供
    給して該同期電動機を可変速駆動する運転装置におい
    て、 上記パルス幅変調装置を、 周波数指令信号に従った周波数で発振する発振器と、 上記発振器の発振出力を計数するとともに、停止指令信
    号に応じて計数動作を停止する第1の計数手段と、 上記第1の計数手段の計数出力信号をアドレス入力とし
    複数相のディジタル正弦波波形信号を出力する正弦波波
    形メモリ手段と、 上記正弦波波形メモリ手段から読み出された複数相のデ
    ィジタル正弦波波形信号をアナログ正弦波波形信号に変
    換する第1の信号変換手段と、 上記発振器の発振出力を計数する第2の計数手段と、 上記第2の計数手段の計数出力信号をアドレス入力とし
    ディジタル三角波波形信号を出力する三角波波形メモリ
    手段と、 上記三角波波形メモリ手段から読み出されたディジタル
    三角波波形信号をアナログ三角波波形信号に変換する第
    2の信号変換手段と、 上記第1の信号変換手段によって変換されたアナログ正
    弦波波形信号と上記第2の信号変換手段によって変換さ
    れたアナログ三角波波形信号とを比較して複数相のパル
    ス列信号を上記インバータに制御信号として出力する比
    較手段、によって構成したことを特徴とする、 同期電動機の定位置停止制御装置。
JP58111466A 1983-06-21 1983-06-21 同期電動機の定位置停止制御装置 Expired - Lifetime JPH0642788B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58111466A JPH0642788B2 (ja) 1983-06-21 1983-06-21 同期電動機の定位置停止制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58111466A JPH0642788B2 (ja) 1983-06-21 1983-06-21 同期電動機の定位置停止制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS605785A JPS605785A (ja) 1985-01-12
JPH0642788B2 true JPH0642788B2 (ja) 1994-06-01

Family

ID=14561954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58111466A Expired - Lifetime JPH0642788B2 (ja) 1983-06-21 1983-06-21 同期電動機の定位置停止制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0642788B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1091325C (zh) * 1999-08-14 2002-09-18 管宝山 用于机床主轴的三相鼠笼电动机电气定位的控制方法
CN110557060A (zh) * 2015-12-02 2019-12-10 宝利湛发展有限公司 多相无刷直流电机及其驱动方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5527546A (en) * 1978-08-17 1980-02-27 Nhk Spring Co Ltd Brake for motorcar
JPS5612879A (en) * 1979-07-12 1981-02-07 Toshiba Corp Inverter device for driving motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS605785A (ja) 1985-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5872435A (en) Electrical drive arrangement
EP0820657B1 (en) Switch mode sine wave driver for polyphase brushless permanent magnet motor
US4490661A (en) Control system for synchronous brushless motors utilizing torque angle control
US4965504A (en) Control apparatus for inverter for driving AC motor
EP0780033A1 (en) Method and apparatus for minimizing torque ripple in a dc brushless motor using phase current overlap
WO1998006168A1 (en) A position and velocity sensorless control for a motor generator system operated as a motor using exciter impedance
JPS5915478B2 (ja) 交流電動機を運転する方法および装置
US5004965A (en) Brushless motor with torque compensation
JP3798861B2 (ja) 同期モータの動作用のディジタルコントローラを有する回路
JPS5866593A (ja) Ac誘導モ−タのための制御システム
JPH0642788B2 (ja) 同期電動機の定位置停止制御装置
US6008611A (en) Method and system for driving a three-phase motor in a mass storage device
JPS5944992A (ja) モ−タ駆動回路
JP4217384B2 (ja) Pwm制御方式によるモータ駆動装置
KR840004395A (ko) 엘리베이터용 다상 전동기 제어기
JP3578698B2 (ja) ブラシレス直流モータ駆動装置
JPH0564558B2 (ja)
JP2535944B2 (ja) 静止形エンコ―ダ
JP2750453B2 (ja) 自動ドア用ブラシレスモータ回路
JP2537882B2 (ja) 直流モ−タの駆動装置
JPH03235691A (ja) 直流ブラシレスモータの制御装置
JPS5889093A (ja) モ−タの速度制御装置
Chen et al. Design of an Accurate Speed Control System for Brushless DC Motor
Goradia Electronic rotor position sensing of switched reluctance motor
JPH0297294A (ja) 直流モータの回転数検出装置