JPH0648913B2 - 電動機用速度制御装置 - Google Patents
電動機用速度制御装置Info
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- JPH0648913B2 JPH0648913B2 JP62193720A JP19372087A JPH0648913B2 JP H0648913 B2 JPH0648913 B2 JP H0648913B2 JP 62193720 A JP62193720 A JP 62193720A JP 19372087 A JP19372087 A JP 19372087A JP H0648913 B2 JPH0648913 B2 JP H0648913B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電圧及び電流の極性の組合せにより生じる
４個のモード(４象限)にまたがるような電動機の運転速
度制御装置に関し、特に運転効率を向上させた電動機用
速度制御装置に関するものである。
４個のモード(４象限)にまたがるような電動機の運転速
度制御装置に関し、特に運転効率を向上させた電動機用
速度制御装置に関するものである。
［従来の技術］ 一般に、電動機を運転する場合、電圧及び電流が共に正
極性の領域を使用するが、例えば、クレーン等の荷役機
械を運転する場合には他の領域も使用する。
極性の領域を使用するが、例えば、クレーン等の荷役機
械を運転する場合には他の領域も使用する。
即ち、吊具により材料を搬送する場合、１サイクル運転
を考えると、往時には吊具で材料を吊り、復時には吊具
のみで運転される。このとき、材料に比べて吊具の重量
が軽いので、復時には定出力制御による高速運転が要求
され、又、材料の重量が一律でないので、軽い材料の場
合には往時にも可能な限り高速運転で制御することが望
ましい。
を考えると、往時には吊具で材料を吊り、復時には吊具
のみで運転される。このとき、材料に比べて吊具の重量
が軽いので、復時には定出力制御による高速運転が要求
され、又、材料の重量が一律でないので、軽い材料の場
合には往時にも可能な限り高速運転で制御することが望
ましい。
そこで、クレーンが荷物を吊り上げている場合には電圧
及び電流が共に正極性、荷物を吊り上げている時に制動
を加える場合には電圧が正で電流が負、荷物を降下して
いる時に制動を加える場合には電圧が負で電流が正の領
域をそれぞれ使用している。
及び電流が共に正極性、荷物を吊り上げている時に制動
を加える場合には電圧が正で電流が負、荷物を降下して
いる時に制動を加える場合には電圧が負で電流が正の領
域をそれぞれ使用している。
これにより、荷物の重量が重い場合と軽い場合とで負荷
量を判断し、運転速度を変えて定出力制御が行なわれ
る。
量を判断し、運転速度を変えて定出力制御が行なわれ
る。
又、周知のように、電動機の速度Ｎは、 Ｎ＝(Ｅa−ＩaＲa)／Ｋ・Φ で表わされる。ここで、Ｅaは電機子電圧、Ｉaは電機子
電流、Ｒaは電機子に直列に挿入された抵抗器の抵抗
値、Ｋは定数、Φは界磁電流により励磁されて発生する
磁束である。そして、速度Ｎを制御する方式としては、
電圧Ｅaを制御する電機子電圧制御方式、抵抗値Ｒaを制
御する抵抗制御方式、又は、磁束Φを制御する界磁制御
方式があり、これらのいずれを用いてもよい。しかし、
速度Ｎを広域に亘って制御する場合には、これらの方式
を組合せて使用することが多い。
電流、Ｒaは電機子に直列に挿入された抵抗器の抵抗
値、Ｋは定数、Φは界磁電流により励磁されて発生する
磁束である。そして、速度Ｎを制御する方式としては、
電圧Ｅaを制御する電機子電圧制御方式、抵抗値Ｒaを制
御する抵抗制御方式、又は、磁束Φを制御する界磁制御
方式があり、これらのいずれを用いてもよい。しかし、
速度Ｎを広域に亘って制御する場合には、これらの方式
を組合せて使用することが多い。
第２図は、例えば特公昭58-20231号公報に記載された、
電機子電圧制御方式及び界磁制御方式を併用した従来の
電動機用速度制御装置を示すブロック図である。図にお
いて、(１)は電機子(1a)及び界磁巻線(1b)からなる電動
機、(２)は三相交流電源、(３)は三相交流電源(２)の出
力電流を整流して電動機(１)の電機子(1a)に供給するサ
イリスタ交換器である。
電機子電圧制御方式及び界磁制御方式を併用した従来の
電動機用速度制御装置を示すブロック図である。図にお
いて、(１)は電機子(1a)及び界磁巻線(1b)からなる電動
機、(２)は三相交流電源、(３)は三相交流電源(２)の出
力電流を整流して電動機(１)の電機子(1a)に供給するサ
イリスタ交換器である。
(４)は三相交流電源(２)の出力電流即ち電機子電流Iaを
検出する変流器、(５)はサイリスタ変換器(３)の出力電
圧即ち電機子電圧Eaを制御する電圧制御増幅器、(６)は
電圧制御増幅器(５)に電圧指令EAを入力する電流制御増
幅器、(７)は電流制御増幅器(６)に電流指令IAを入力す
る速度制御増幅器、(８)は電動機(１)の逆起電圧即ち電
機子電圧Eaを電圧制御増幅器(５)にフィードバックする
電圧センサ、(９)は変流器(４)で検出された電機子電流
Iaを電流制御増幅器(６)にフィードバックする電流セン
サ、(10)は電動機(１)の回転速度Ｎを検出する指速発電
機、(11)は指速発電機(10)で検出された回転速度Ｎを速
度制御増幅器(７)にフィードバックする速度センサであ
る。
検出する変流器、(５)はサイリスタ変換器(３)の出力電
圧即ち電機子電圧Eaを制御する電圧制御増幅器、(６)は
電圧制御増幅器(５)に電圧指令EAを入力する電流制御増
幅器、(７)は電流制御増幅器(６)に電流指令IAを入力す
る速度制御増幅器、(８)は電動機(１)の逆起電圧即ち電
機子電圧Eaを電圧制御増幅器(５)にフィードバックする
電圧センサ、(９)は変流器(４)で検出された電機子電流
Iaを電流制御増幅器(６)にフィードバックする電流セン
サ、(10)は電動機(１)の回転速度Ｎを検出する指速発電
機、(11)は指速発電機(10)で検出された回転速度Ｎを速
度制御増幅器(７)にフィードバックする速度センサであ
る。
(12)は交流電源、(13)は交流電源(12)の出力電流を整流
して電動機(１)の界磁巻線(1b)に界磁電流Ibとして供給
する界磁サイリスタである。
して電動機(１)の界磁巻線(1b)に界磁電流Ibとして供給
する界磁サイリスタである。
(14)は電動機(１)の速度指令NAを発生する例えば主幹操
作開閉器等の速度指令器である。(15)は速度指令NAに基
づいて制御用の速度指令NCを出力する制御装置であり、
速度指令NAが電動機(１)の基底速度NR以上になったとき
に、速度指令NCを一定時間だけ基底速度NRに固定し、一
定時間経過後に、継電器の接点(16)の閉路により入力さ
れる最大限界速度NBに制限するようになっている。
作開閉器等の速度指令器である。(15)は速度指令NAに基
づいて制御用の速度指令NCを出力する制御装置であり、
速度指令NAが電動機(１)の基底速度NR以上になったとき
に、速度指令NCを一定時間だけ基底速度NRに固定し、一
定時間経過後に、継電器の接点(16)の閉路により入力さ
れる最大限界速度NBに制限するようになっている。
(17)は電動機(１)のトルク−速度特性を疑似した関数Ｆ
を発生する関数発生器、(18)は関数Ｆと電機子電流Iaと
を比較する比較回路である。この比較回路(18)から出力
される最大限界速度NBは、接点(16)を介して制御装置(1
5)に入力されるようになっている。
を発生する関数発生器、(18)は関数Ｆと電機子電流Iaと
を比較する比較回路である。この比較回路(18)から出力
される最大限界速度NBは、接点(16)を介して制御装置(1
5)に入力されるようになっている。
(19)は速度フィードバック制御から界磁制御へ移行する
電機子電圧即ち電動機(１)の基底速度NRに応じた定格電
圧指令ERを発生する定格電圧指令器である。(20)は定格
電圧指令ERと電機子電圧Eaとを比較する自動界磁制御装
置であり、電機子電圧Eaが定格電圧指令ERを上回るとき
に、電機子電圧Eaを定格電圧指令ERの値と一致させるた
めの界磁弱め信号Ｃを界磁サイリスタ(13)に出力するよ
うになっている。(21)は自動界磁制御装置(20)と界磁サ
イリスタ(13)との間に挿入された可変制御器であり、最
大限界速度NBに基づいて、界磁が必要以上に弱まらない
ように界磁弱め信号Ｃを制限している。
電機子電圧即ち電動機(１)の基底速度NRに応じた定格電
圧指令ERを発生する定格電圧指令器である。(20)は定格
電圧指令ERと電機子電圧Eaとを比較する自動界磁制御装
置であり、電機子電圧Eaが定格電圧指令ERを上回るとき
に、電機子電圧Eaを定格電圧指令ERの値と一致させるた
めの界磁弱め信号Ｃを界磁サイリスタ(13)に出力するよ
うになっている。(21)は自動界磁制御装置(20)と界磁サ
イリスタ(13)との間に挿入された可変制御器であり、最
大限界速度NBに基づいて、界磁が必要以上に弱まらない
ように界磁弱め信号Ｃを制限している。
尚、以上のサイリスタ変換器(３)、電圧制御増幅器
(５)、電流制御増幅器(６)、速度制御増幅器(７)及び指
速発電機(10)は速度フィードバック制御系を構成し、界
磁サイリスタ(13)及び自動界磁制御装置(20)は界磁制御
系を構成している。
(５)、電流制御増幅器(６)、速度制御増幅器(７)及び指
速発電機(10)は速度フィードバック制御系を構成し、界
磁サイリスタ(13)及び自動界磁制御装置(20)は界磁制御
系を構成している。
次に、第２図に示した従来の電動機用速度制御装置の動
作について説明する。
作について説明する。
まず、速度指令器(14)のノッチを選択して速度指令NAを
出力する。このとき、最大ノッチ以下であれば、速度指
令NAはそのまま制御装置(15)を介して速度指令NCとなり
速度制御増幅器(７)に入力される。
出力する。このとき、最大ノッチ以下であれば、速度指
令NAはそのまま制御装置(15)を介して速度指令NCとなり
速度制御増幅器(７)に入力される。
速度制御増幅器(７)は、速度指令NCと指速発電機(10)か
ら速度センサ(11)を介してフィードバックされる電動機
(１)の回転速度Ｎとを比較し、この比較結果に応じた電
流指令IAを電流制御増幅器(６)に入力する。
ら速度センサ(11)を介してフィードバックされる電動機
(１)の回転速度Ｎとを比較し、この比較結果に応じた電
流指令IAを電流制御増幅器(６)に入力する。
電流制御増幅器(６)は、電流指令IAと変流器(４)から電
流センサ(９)を介してフィードバックされる電機子電流
Iaとを比較し、これらの偏差に応じた電圧指令EAを電圧
増幅器(５)に入力する。
流センサ(９)を介してフィードバックされる電機子電流
Iaとを比較し、これらの偏差に応じた電圧指令EAを電圧
増幅器(５)に入力する。
電圧制御増幅器(５)は、電圧指令EAと電圧センサ(８)か
らフィードバックされる電機子電圧Eaとに基づいて、電
機子電圧Eaが電圧指令EAの値と一致するようにサイリス
タ変換器(３)を制御する。こうして、電動機(１)の回転
速度Ｎは速度指令NAの値と一致するように制御される。
らフィードバックされる電機子電圧Eaとに基づいて、電
機子電圧Eaが電圧指令EAの値と一致するようにサイリス
タ変換器(３)を制御する。こうして、電動機(１)の回転
速度Ｎは速度指令NAの値と一致するように制御される。
一方、速度指令器(14)が最大ノッチを選択すると、制御
装置(15)は、速度指令NAのレベルと関係なく、電動機
(１)の基底速度NRに対応する速度指令NCを速度制御増幅
器(７)に一定時間出力する。
装置(15)は、速度指令NAのレベルと関係なく、電動機
(１)の基底速度NRに対応する速度指令NCを速度制御増幅
器(７)に一定時間出力する。
このとき、電動機(１)が基底速度NRで制御されるため、
電機子(1a)には定格電圧ERが供給されて負荷に見合った
電機子電流Iaが流れるため、電機子電流Iaのレベルによ
り電動機(１)の負荷量が検出できる。
電機子(1a)には定格電圧ERが供給されて負荷に見合った
電機子電流Iaが流れるため、電機子電流Iaのレベルによ
り電動機(１)の負荷量が検出できる。
つまり、変流器(４)を介して得られる電機子電流Iaが電
動機(１)が負荷をまかなう最低限度必要なトルクに応じ
た値であるため、電機子電流Iaとトルク−速度特性を模
擬する関数Ｆとを比較回路(18)で比較することにより、
最低限度必要なトルクを発生するための最大限界速度NB
が得られる。この最大限界速度NBが得られると接点(16)
が短時間閉路し、最大限界速度NBは、リミット値として
制御装置(15)及び可変制御器(21)に入力されて記憶され
る。
動機(１)が負荷をまかなう最低限度必要なトルクに応じ
た値であるため、電機子電流Iaとトルク−速度特性を模
擬する関数Ｆとを比較回路(18)で比較することにより、
最低限度必要なトルクを発生するための最大限界速度NB
が得られる。この最大限界速度NBが得られると接点(16)
が短時間閉路し、最大限界速度NBは、リミット値として
制御装置(15)及び可変制御器(21)に入力されて記憶され
る。
以上の動作が終了すると、制御装置(15)から最大限界速
度NBに対応した速度指令NCが出力される。このとき、電
動機(１)の電機子電圧Eaが定格値を上回るため、自動界
磁制御装置(20)により界磁制御へと移行する。そして、
自動界磁制御装置(20)は、設定された定格電圧指令ERと
電機子電圧Eaとを比較し、これらの偏差に応じた界磁弱
め信号Ｃを出力して界磁サイリスタ(13)を制御する。
度NBに対応した速度指令NCが出力される。このとき、電
動機(１)の電機子電圧Eaが定格値を上回るため、自動界
磁制御装置(20)により界磁制御へと移行する。そして、
自動界磁制御装置(20)は、設定された定格電圧指令ERと
電機子電圧Eaとを比較し、これらの偏差に応じた界磁弱
め信号Ｃを出力して界磁サイリスタ(13)を制御する。
このとき、可変制御器(21)は、界磁弱め信号Ｃを予め記
憶された最大限界速度NBと比較し、電動機(１)の最大限
界速度NBを越える領域に入らないように制限する。
憶された最大限界速度NBと比較し、電動機(１)の最大限
界速度NBを越える領域に入らないように制限する。
こうして、電動機(１)の電機子電圧Eaが定格となるよう
に界磁が弱められ、電動機(１)は最大限界速度NBを越え
ない所望の回転速度で回転するように制御される。
に界磁が弱められ、電動機(１)は最大限界速度NBを越え
ない所望の回転速度で回転するように制御される。
第３図は縦軸にトルクＴ、横軸に速度Ｎをとって電動機
(１)のトルク−速度特性を示す特性図であり、(31)はプ
ラス負荷特性、(32)はマイナス負荷特性、Ｔ1及びＴ2は
最大限界速度ＮB1により発生する重負荷時に必要なトル
ク、Ｔ3及びＴ4は最大限界速度ＮB2により発生する軽負
荷時に必要なトルクを示している。
(１)のトルク−速度特性を示す特性図であり、(31)はプ
ラス負荷特性、(32)はマイナス負荷特性、Ｔ1及びＴ2は
最大限界速度ＮB1により発生する重負荷時に必要なトル
ク、Ｔ3及びＴ4は最大限界速度ＮB2により発生する軽負
荷時に必要なトルクを示している。
第３図から明らかなように、電動機(１)の負荷が重くト
ルクＴ1又はＴ2を必要とする場合は、比較回路(18)から
得られる最大限界速度ＮB1まで電動機(１)の速度Ｎを可
変制御し、又、電動機(１)の負荷が軽くトルクＴ3又は
Ｔ4を必要とする場合は、最大限界速度ＮB2まで電動機
(１)の速度Ｎを可変制御することが分かる。
ルクＴ1又はＴ2を必要とする場合は、比較回路(18)から
得られる最大限界速度ＮB1まで電動機(１)の速度Ｎを可
変制御し、又、電動機(１)の負荷が軽くトルクＴ3又は
Ｔ4を必要とする場合は、最大限界速度ＮB2まで電動機
(１)の速度Ｎを可変制御することが分かる。
第４図は制御装置(15)による運転データの一例を示すタ
イミングチャート図であり、軽負荷時及び重負荷時に対
する、巻上時及び巻下時における制御指令NC、電機子電
圧Ea、電機子電流Ia、回転速度Ｎ及び界磁電流Ibの各波
形を示している。
イミングチャート図であり、軽負荷時及び重負荷時に対
する、巻上時及び巻下時における制御指令NC、電機子電
圧Ea、電機子電流Ia、回転速度Ｎ及び界磁電流Ibの各波
形を示している。
第４図から明らかなように、電機子電流Iaに基づいて電
動機(１)の負荷量を検出するタイミングは、回転速度
(回転数)Ｎが基底速度NRに達した時である。しかし、重
負荷時における電機子電流Iaは、機械(構造物)の上下の
揺れにより振動することが多く、このような振動は、電
動機(１)を水平引込み式クレーンや橋形クレーンに用い
た場合に顕著となる。従って、電機子電流Iaの振動があ
る程度まで減衰するのを待って、負荷量の検出を行なう
のが普通である。
動機(１)の負荷量を検出するタイミングは、回転速度
(回転数)Ｎが基底速度NRに達した時である。しかし、重
負荷時における電機子電流Iaは、機械(構造物)の上下の
揺れにより振動することが多く、このような振動は、電
動機(１)を水平引込み式クレーンや橋形クレーンに用い
た場合に顕著となる。従って、電機子電流Iaの振動があ
る程度まで減衰するのを待って、負荷量の検出を行なう
のが普通である。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の電動機用速度制御装置は以上のように、電動機
(１)の負荷量を検出する制御回路(15)がアナログ回路で
構成されているため、負荷電流に対応する電機子電流Ia
が振動する場合には、その振動の減衰を待つ必要があ
り、効率的に電動機(１)の運転を行なうことができない
という問題点があった。
(１)の負荷量を検出する制御回路(15)がアナログ回路で
構成されているため、負荷電流に対応する電機子電流Ia
が振動する場合には、その振動の減衰を待つ必要があ
り、効率的に電動機(１)の運転を行なうことができない
という問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、負荷量を短時間に検出して運転効率を大幅に
向上させた電動機用速度制御装置を得ることを目的とす
る。
たもので、負荷量を短時間に検出して運転効率を大幅に
向上させた電動機用速度制御装置を得ることを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る電動機用速度制御装置は、負荷量を検出
するための制御回路をプログラマブルコントローラ(以
下、ＰＣという)で構成したものである。
するための制御回路をプログラマブルコントローラ(以
下、ＰＣという)で構成したものである。
［作用］ この発明においては、電機子電流を平均化して処理す
る。
る。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、(１)
〜(14)、(19)及び(20)は前述と同様のものである。但
し、自動界磁制御装置(20)からの界磁弱め信号Ｃは、界
磁サイリスタ(13)に直接印加されている。
図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、(１)
〜(14)、(19)及び(20)は前述と同様のものである。但
し、自動界磁制御装置(20)からの界磁弱め信号Ｃは、界
磁サイリスタ(13)に直接印加されている。
(23)は界磁電流Ibを検出する変流器、(24)は変流器(23)
で検出された界磁電流Ibを自動界磁制御装置(20)にフィ
ードバックする電流センサである。(25)は電機子電圧Ea
と界磁電流Ibとを比較して大きい方を自動界磁制御装置
(20)に出力する最大値優先回路であり、電機子電圧Eaが
定格電圧指令ERになると、界磁電流Ibと一致した信号を
出力するように調整されている。
で検出された界磁電流Ibを自動界磁制御装置(20)にフィ
ードバックする電流センサである。(25)は電機子電圧Ea
と界磁電流Ibとを比較して大きい方を自動界磁制御装置
(20)に出力する最大値優先回路であり、電機子電圧Eaが
定格電圧指令ERになると、界磁電流Ibと一致した信号を
出力するように調整されている。
(40)は電流センサ(９)からの電機子電流Iaと速度指令器
(14)からの速度指令NAとに基づいて、制御用の速度指令
NCを速度制御増幅器(７)に出力するＰＣであり、アナロ
グ−デジタル変換器(41)及び(42)(以下、ＡＤ変換器と
いう)と、デジタル−アナログ変換器(43)(以下、ＤＡ変
換器という)と、ＣＰＵ即ち演算部(50)とから構成され
ている。
(14)からの速度指令NAとに基づいて、制御用の速度指令
NCを速度制御増幅器(７)に出力するＰＣであり、アナロ
グ−デジタル変換器(41)及び(42)(以下、ＡＤ変換器と
いう)と、デジタル−アナログ変換器(43)(以下、ＤＡ変
換器という)と、ＣＰＵ即ち演算部(50)とから構成され
ている。
演算部(50)は、基底回転数即ち基底速度NRを検出したと
きに閉成(オン)するゲート(51)と、ＡＤ変換器(42)及び
ゲート(51)を介したデジタル電機子電流Ｉａ′を平均し
て平均電機子電流Ia″を出力する平均値処理回路(52)
と、平均電機子電流Ia″に対応した増速分速度指令NDを
決定する関数模擬回路(53)と、増速分速度指令NDを傾斜
速度指令NEに変換する傾斜信号発生回路(54)と、ＡＤ変
換器(41)を介したデジタル速度指令ＮA′と傾斜速度指
令NEとを加算するデータ加算部(55)と、自動減速回路等
を内蔵し、データ加算部(55)の加算出力に基づいてデジ
タル速度指令Ｎc′を出力する運転制御回路(56)とから
構成されている。
きに閉成(オン)するゲート(51)と、ＡＤ変換器(42)及び
ゲート(51)を介したデジタル電機子電流Ｉａ′を平均し
て平均電機子電流Ia″を出力する平均値処理回路(52)
と、平均電機子電流Ia″に対応した増速分速度指令NDを
決定する関数模擬回路(53)と、増速分速度指令NDを傾斜
速度指令NEに変換する傾斜信号発生回路(54)と、ＡＤ変
換器(41)を介したデジタル速度指令ＮA′と傾斜速度指
令NEとを加算するデータ加算部(55)と、自動減速回路等
を内蔵し、データ加算部(55)の加算出力に基づいてデジ
タル速度指令Ｎc′を出力する運転制御回路(56)とから
構成されている。
尚、関数模擬回路(53)には、トルクＴに対応する電機子
電流Iaと回転速度Ｎとの関係が予め格納されており、増
速分速度指令NDは、最大限界速度NBに対応している。
電流Iaと回転速度Ｎとの関係が予め格納されており、増
速分速度指令NDは、最大限界速度NBに対応している。
次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。
て説明する。
まず、速度指令器(14)の最大ノッチ以下を選択した場合
は、ゲート(51)が開放(オフ)しているので、ＰＣ(40)に
入力された速度指令NAは、ＡＤ変換器(41)、運転制御回
路(56)及びＤＡ変換器(43)を介し、そのまま速度指令NC
となって速度制御増幅器(７)に入力される。従って、電
動機(１)の回転速度Ｎは、速度指令器(14)からの速度指
令NAにより制御される。
は、ゲート(51)が開放(オフ)しているので、ＰＣ(40)に
入力された速度指令NAは、ＡＤ変換器(41)、運転制御回
路(56)及びＤＡ変換器(43)を介し、そのまま速度指令NC
となって速度制御増幅器(７)に入力される。従って、電
動機(１)の回転速度Ｎは、速度指令器(14)からの速度指
令NAにより制御される。
このとき、電機子電圧Eaが定格電圧指令ER以下であるた
め、界磁サイリスタ(13)は、最大値優先回路(25)により
界磁電流Ibを一定にする制御を行う。
め、界磁サイリスタ(13)は、最大値優先回路(25)により
界磁電流Ibを一定にする制御を行う。
一方、速度指令器(14)の最大ノッチを選択した場合は、
基底速度NRに相当する速度指令NAがＰＣ(40)に入力さ
れ、前述と同様に基底速度NRまで電動機(１)を加速す
る。
基底速度NRに相当する速度指令NAがＰＣ(40)に入力さ
れ、前述と同様に基底速度NRまで電動機(１)を加速す
る。
このとき、電機子電流Iaは常にＰＣ(40)に入力されてお
り、又、電動機(１)の回転速度Ｎが基底速度NRに達する
とゲート(51)がオンするため、デジタル電機子電流Ｉ
a′が平均値処理回路(52)に入力される。
り、又、電動機(１)の回転速度Ｎが基底速度NRに達する
とゲート(51)がオンするため、デジタル電機子電流Ｉ
a′が平均値処理回路(52)に入力される。
デジタル電機子電流Ia′は、平均値処理回路(52)により
平均電機子電流Ia″となり、更に、関数模擬回路(53)で
増速分回転数に置換され、関数模擬回路(53)内に保持さ
れる。この増速分回転数は増速分速度指令NDとして出力
され、傾斜信号発生回路(54)を介して傾斜速度指令NEと
なり、データ加算部(55)で基底速度NRに対応するデジタ
ル速度指令ＮA′と加算され、更に、運転制御回路(56)
及びＤＡ変換器(43)を介して制御用の速度指令NCとなっ
てＰＣ(40)から出力される。
平均電機子電流Ia″となり、更に、関数模擬回路(53)で
増速分回転数に置換され、関数模擬回路(53)内に保持さ
れる。この増速分回転数は増速分速度指令NDとして出力
され、傾斜信号発生回路(54)を介して傾斜速度指令NEと
なり、データ加算部(55)で基底速度NRに対応するデジタ
ル速度指令ＮA′と加算され、更に、運転制御回路(56)
及びＤＡ変換器(43)を介して制御用の速度指令NCとなっ
てＰＣ(40)から出力される。
この速度指令NCにより、速度制御増幅器(７)は、サイリ
スタ変換器(３)の出力電圧を定格電圧以上に持ち上げ、
電動機(１)の回転速度Ｎを上昇しようとする。
スタ変換器(３)の出力電圧を定格電圧以上に持ち上げ、
電動機(１)の回転速度Ｎを上昇しようとする。
このとき、最大値優先回路(25)からは電機子電圧Eaが優
先して出力されるため、自動界磁制御装置(20)により逆
起電力一定制御へと移行し、徐々に界磁電流Ibが減少し
て回転速度Ｎは更に上昇する。そして、回転速度ＮがＰ
Ｃ(40)からの速度指令NCと一致するまで界磁電流Ibが減
少し、速度制御系は安定する。
先して出力されるため、自動界磁制御装置(20)により逆
起電力一定制御へと移行し、徐々に界磁電流Ibが減少し
て回転速度Ｎは更に上昇する。そして、回転速度ＮがＰ
Ｃ(40)からの速度指令NCと一致するまで界磁電流Ibが減
少し、速度制御系は安定する。
尚、ＰＣ(40)内で増速分回転数を傾斜信号発生回路(54)
を介して加算するのは、電機子(1a)を含む電機子回路と
界磁巻線(1b)を含む界磁回路との制御応答の差による電
機子回路の過電圧を防ぐためである。
を介して加算するのは、電機子(1a)を含む電機子回路と
界磁巻線(1b)を含む界磁回路との制御応答の差による電
機子回路の過電圧を防ぐためである。
このように、平均値処理により負荷電流を短時間に検出
することができる。又、負荷量が非常に小さい場合は、
負荷の検出時間を見かけ上ほとんど零にすることができ
る。
することができる。又、負荷量が非常に小さい場合は、
負荷の検出時間を見かけ上ほとんど零にすることができ
る。
ところで、電機子電流Iaに基づく負荷電流は、全て基底
速度NRとなったときに検出されるので、吊具のみが荷重
となる場合は非常に小さい値となるが、増速分回転数は
最も大きくなるため、再加速に要する時間も長くなる。
速度NRとなったときに検出されるので、吊具のみが荷重
となる場合は非常に小さい値となるが、増速分回転数は
最も大きくなるため、再加速に要する時間も長くなる。
そこで、実際の処理としては、基底速度NRに達した後の
負荷電流値を一度だけＰＣ(40)内に取込み、最大回転速
度まで増速可能か否かを関数模擬回路(53)内でチェック
する。そして、可能であれば、直ちに傾斜信号発生回路
(54)に増速分速度指令NDを出力し、電動機(１)の再加速
を行う。
負荷電流値を一度だけＰＣ(40)内に取込み、最大回転速
度まで増速可能か否かを関数模擬回路(53)内でチェック
する。そして、可能であれば、直ちに傾斜信号発生回路
(54)に増速分速度指令NDを出力し、電動機(１)の再加速
を行う。
同時に、平均値処理回路(52)においてデジタル電機子電
流Ｉa′の平均値化が終了すると、関数模擬回路(53)内
で増速分回転数が導出される。従って、先に出力された
増速分速度指令NDとデータ置換が行なわれ、負荷電流デ
ータは確実なものとなる。このデータ置換が行なわれた
段階では、電動機(１)が再加速の途中であり、速度指令
NC目標値が多少下がることがあっても、全体の動きに変
化を及ぼすことはない。
流Ｉa′の平均値化が終了すると、関数模擬回路(53)内
で増速分回転数が導出される。従って、先に出力された
増速分速度指令NDとデータ置換が行なわれ、負荷電流デ
ータは確実なものとなる。このデータ置換が行なわれた
段階では、電動機(１)が再加速の途中であり、速度指令
NC目標値が多少下がることがあっても、全体の動きに変
化を及ぼすことはない。
一方、負荷電流の一度のチェックだけで、最大回転速度
までの増速が不可能であると判断された場合は、平均値
化が終了した時点で、関数模擬回路(53)から初めて増速
分速度指令NDが出力されることになる。
までの増速が不可能であると判断された場合は、平均値
化が終了した時点で、関数模擬回路(53)から初めて増速
分速度指令NDが出力されることになる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、負荷量を検出するため
の制御回路をＰＣで構成し、電機子電流を平均化して処
理するようにしたので、負荷量を短時間に検出して運転
効率を大幅に向上させた電動機用速度制御装置が得られ
る効果がある。
の制御回路をＰＣで構成し、電機子電流を平均化して処
理するようにしたので、負荷量を短時間に検出して運転
効率を大幅に向上させた電動機用速度制御装置が得られ
る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は従来の電動機用速度制御装置を示すブロック図、第３
図は電動機のトルク−速度特性を示す特性図、第４図は
運転データの一例を示すタイミングチャート図である。 (１)……電動機、(1a)……電機子 (1b)……界磁巻線、(７)……速度制御増幅器 (14)……速度指令器 (20)……自動界磁制御装置 (25)……最大値優先回路 (40)……ＰＣ(プログラマブルコントローラ) (42)……ＡＤ変換器、(52)……平均値処理回路 (53)……関数模擬回路、(55)……データ加算部 Ｎ……回転速度、NA……速度指令 NC……制御用の速度指令、ND……増速分速度指令 Ｅa……電機子電圧、ＥR……定格電圧指令 Ｉa……電機子電流、Ｉb……界磁電流 Ｉa′……デジタル電機子電流 Ｉa″……平均電機子電流、Ｃ……界磁弱め信号 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
は従来の電動機用速度制御装置を示すブロック図、第３
図は電動機のトルク−速度特性を示す特性図、第４図は
運転データの一例を示すタイミングチャート図である。 (１)……電動機、(1a)……電機子 (1b)……界磁巻線、(７)……速度制御増幅器 (14)……速度指令器 (20)……自動界磁制御装置 (25)……最大値優先回路 (40)……ＰＣ(プログラマブルコントローラ) (42)……ＡＤ変換器、(52)……平均値処理回路 (53)……関数模擬回路、(55)……データ加算部 Ｎ……回転速度、NA……速度指令 NC……制御用の速度指令、ND……増速分速度指令 Ｅa……電機子電圧、ＥR……定格電圧指令 Ｉa……電機子電流、Ｉb……界磁電流 Ｉa′……デジタル電機子電流 Ｉa″……平均電機子電流、Ｃ……界磁弱め信号 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】電動機の速度指令を発生する速度指令器、
前記速度指令と前記電動機の回転速度との偏差に応じて
前記電動機の電機子電圧を制御する速度フィードバック
制御系と、前記電機子電圧と前記電動機の界磁電流とを
比較して前記電機子電圧が定格電圧を越えないように制
御する界磁制御系と、前記電動機の電機子電流に基づい
て、前記電動機の負荷に応じた制御用の速度指令を前記
速度フィードバック制御系に出力するＰＣとを備え、前
記ＰＣは、前記電機子電流をデジタル電機子電流に変換
するＡＤ変換器と、前記デジタル電機子電流を平均電機
子電流にする平均値処理回路と、前記平均電機子電流に
基づいて増速分速度指令を出力する関数模擬回路とを有
し、前記増速分速度指令と前記速度指令器からの速度指
令との加算に基づいて前記制御用の速度指令を出力する
ことを特徴とする電動機用速度制御装置。 - 【請求項２】界磁制御系は、電機子電圧と界磁電流との
大きい方を出力する最大値優先回路と、この最大値優先
回路の出力と定格電圧指令とを比較して界磁弱め信号を
出力する自動界磁制御装置とを備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の電動機用速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193720A JPH0648913B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 電動機用速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193720A JPH0648913B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 電動機用速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6439282A JPS6439282A (en) | 1989-02-09 |
| JPH0648913B2 true JPH0648913B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=16312672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62193720A Expired - Fee Related JPH0648913B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 電動機用速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648913B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5820231B2 (ja) | 2011-10-21 | 2015-11-24 | 住友ゴム工業株式会社 | スチールコード被覆用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP62193720A patent/JPH0648913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5820231B2 (ja) | 2011-10-21 | 2015-11-24 | 住友ゴム工業株式会社 | スチールコード被覆用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6439282A (en) | 1989-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |