JPH0686588A - Ａｃサーボモータ駆動装置 - Google Patents
Ａｃサーボモータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH0686588A JPH0686588A JP4230687A JP23068792A JPH0686588A JP H0686588 A JPH0686588 A JP H0686588A JP 4230687 A JP4230687 A JP 4230687A JP 23068792 A JP23068792 A JP 23068792A JP H0686588 A JPH0686588 A JP H0686588A
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- JP
- Japan
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- sine wave
- rotor
- rotor angle
- servo motor
- magnetic pole
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、センサ数を減少でき、かつ電機子電
流を正弦波に制御して効率の良い駆動を行う。 【構成】各ロータ位置検出器(4,5,6) によりＡＣサーボ
モータ(3) のロータ位置が検出され、これらロータ位置
検出器(4,5,6) の各出力信号を受けてロータ角度演算手
段(10)は正弦波又は余弦波により表されるロータ角度を
演算する。このロータ角度から駆動手段(1) によってＡ
Ｃサーボモータ(3) に供給する３相電機子電流が制御さ
れる。
流を正弦波に制御して効率の良い駆動を行う。 【構成】各ロータ位置検出器(4,5,6) によりＡＣサーボ
モータ(3) のロータ位置が検出され、これらロータ位置
検出器(4,5,6) の各出力信号を受けてロータ角度演算手
段(10)は正弦波又は余弦波により表されるロータ角度を
演算する。このロータ角度から駆動手段(1) によってＡ
Ｃサーボモータ(3) に供給する３相電機子電流が制御さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＣサーボモータ駆動
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣサーボモータの駆動には、例えば特
公平３−６７５２号公報に記載されている技術がある。
この技術は、エンコーダにより基準位置からの角度を検
出し、この角度からＲＯＭに記憶されている正弦波デー
タを読み取って電機子電流を決定するものである。又、
この技術は、始動モード及び定常モードを有しており、
このうち始動モードでは、エンコーダのみではロータの
磁極位置を検出できず３相の電機子コイルに供給する電
流が決定できないため、ロータの磁極位置を検出するた
めに磁極センサが備えられている。又、始動モードにお
いて電機子コイルへの電機子電流は矩形波であり、定常
モードにおいては正弦波であり、各モードにおいて駆動
方式が異なるものとなっている。
公平３−６７５２号公報に記載されている技術がある。
この技術は、エンコーダにより基準位置からの角度を検
出し、この角度からＲＯＭに記憶されている正弦波デー
タを読み取って電機子電流を決定するものである。又、
この技術は、始動モード及び定常モードを有しており、
このうち始動モードでは、エンコーダのみではロータの
磁極位置を検出できず３相の電機子コイルに供給する電
流が決定できないため、ロータの磁極位置を検出するた
めに磁極センサが備えられている。又、始動モードにお
いて電機子コイルへの電機子電流は矩形波であり、定常
モードにおいては正弦波であり、各モードにおいて駆動
方式が異なるものとなっている。
【０００３】又、磁極センサのみによりＡＣサーボモー
タを駆動する技術がある。これは始動モードに適用され
るものであり、各磁極センサをロータに対して１２０°
の位相差を持つように配置し、かつこれら磁極センサの
各出力信号のハイレベル及びローレベルの状態に応じた
インバータのオン・オフ状態を持っている。このインバ
ータは、電機子コイルへの電機子電流を制御する各半導
体スイッチから成るものである。従って、各磁極センサ
によりロータの回転位置が検出されると、このときの各
磁極センサの出力信号によりインバータのオン・オフ状
態が読み出され、この状態に応じて各半導体スイッチが
オン・オフし、これによって電機子コイルには矩形波の
電機子電流が供給される。
タを駆動する技術がある。これは始動モードに適用され
るものであり、各磁極センサをロータに対して１２０°
の位相差を持つように配置し、かつこれら磁極センサの
各出力信号のハイレベル及びローレベルの状態に応じた
インバータのオン・オフ状態を持っている。このインバ
ータは、電機子コイルへの電機子電流を制御する各半導
体スイッチから成るものである。従って、各磁極センサ
によりロータの回転位置が検出されると、このときの各
磁極センサの出力信号によりインバータのオン・オフ状
態が読み出され、この状態に応じて各半導体スイッチが
オン・オフし、これによって電機子コイルには矩形波の
電機子電流が供給される。
【０００４】しかしながら、前者の技術では、ロータの
角度を検出するためにエンコーダは不可欠なものであ
り、又、始動モードにあってはロータの磁極位置を検出
するための各磁極センサが必要であり、そのうえ電機子
電流を検出するために電流センサ等が必要となる。この
ため、センサの数が多く構造が複雑となる。さらに、始
動モードから定常モードへの運転の切り換えを行う必要
がある。又、後者の技術では、ＡＣサーボモータに対し
て矩形波駆動となり、高調波成分が多く、効率が低い。
角度を検出するためにエンコーダは不可欠なものであ
り、又、始動モードにあってはロータの磁極位置を検出
するための各磁極センサが必要であり、そのうえ電機子
電流を検出するために電流センサ等が必要となる。この
ため、センサの数が多く構造が複雑となる。さらに、始
動モードから定常モードへの運転の切り換えを行う必要
がある。又、後者の技術では、ＡＣサーボモータに対し
て矩形波駆動となり、高調波成分が多く、効率が低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにエンコー
ダや各磁極センサが必要であり、センサの数が多く構造
が複雑となる。又、始動モードから定常モードへの運転
の切り換えを行う必要がある。又、矩形波駆動では、高
調波成分が多く、効率が低い。そこで本発明は、センサ
数を減少でき、かつ電機子電流を正弦波に制御して効率
の良い駆動ができるＡＣサーボモータ駆動装置を提供す
ることを目的とする。
ダや各磁極センサが必要であり、センサの数が多く構造
が複雑となる。又、始動モードから定常モードへの運転
の切り換えを行う必要がある。又、矩形波駆動では、高
調波成分が多く、効率が低い。そこで本発明は、センサ
数を減少でき、かつ電機子電流を正弦波に制御して効率
の良い駆動ができるＡＣサーボモータ駆動装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＡＣサーボモ
ータのロータに対して所定位相間隔ごとに配置された各
ロータ位置検出器と、これらロータ位置検出器の各出力
信号からロータ角度変化の正弦波又は余弦波を演算する
ロータ角度演算手段と、少なくともこのロータ角度演算
手段により求められた正弦波又は余弦波からＡＣサーボ
モータに供給する３相電機子電流を制御する駆動手段と
を備えて上記目的を達成しようとするＡＣサーボモータ
駆動装置である。
ータのロータに対して所定位相間隔ごとに配置された各
ロータ位置検出器と、これらロータ位置検出器の各出力
信号からロータ角度変化の正弦波又は余弦波を演算する
ロータ角度演算手段と、少なくともこのロータ角度演算
手段により求められた正弦波又は余弦波からＡＣサーボ
モータに供給する３相電機子電流を制御する駆動手段と
を備えて上記目的を達成しようとするＡＣサーボモータ
駆動装置である。
【０００７】
【作用】このような手段を備えたことにより、各ロータ
位置検出器によりＡＣサーボモータのロータ位置が検出
され、これらロータ位置検出器の各出力信号を受けてロ
ータ角度演算手段はロータ角度変化の正弦波又は余弦波
を演算する。この正弦波又は余弦波から駆動手段によっ
てＡＣサーボモータに供給する３相電機子電流が制御さ
れる。
位置検出器によりＡＣサーボモータのロータ位置が検出
され、これらロータ位置検出器の各出力信号を受けてロ
ータ角度演算手段はロータ角度変化の正弦波又は余弦波
を演算する。この正弦波又は余弦波から駆動手段によっ
てＡＣサーボモータに供給する３相電機子電流が制御さ
れる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１はＡＣサーボモータ駆動装置の構成
図である。正弦波駆動制御部１には、インバータ２を介
してＡＣサーボモータ３が接続されている。
して説明する。図１はＡＣサーボモータ駆動装置の構成
図である。正弦波駆動制御部１には、インバータ２を介
してＡＣサーボモータ３が接続されている。
【０００９】このＡＣサーボモータ３には、ロータに対
して角度１２０°の間隔ごとに各磁極センサ４、５、６
が配置されている。これら磁極センサ４、５、６は、Ａ
Ｃサーボモータ３のロータの磁極位置を検出するもの
で、その出力信号は、図２に示すようにそれぞれ１２０
°の位相差を有する矩形波φｕ、φｖ、φｗとなってい
る。又、各電流センサ７、８が設けられ、これら電流セ
ンサ７、８によりＡＣサーボモータ３への電機子電流が
検出されるようになっている。
して角度１２０°の間隔ごとに各磁極センサ４、５、６
が配置されている。これら磁極センサ４、５、６は、Ａ
Ｃサーボモータ３のロータの磁極位置を検出するもの
で、その出力信号は、図２に示すようにそれぞれ１２０
°の位相差を有する矩形波φｕ、φｖ、φｗとなってい
る。又、各電流センサ７、８が設けられ、これら電流セ
ンサ７、８によりＡＣサーボモータ３への電機子電流が
検出されるようになっている。
【００１０】これら磁極センサ４、５、６及び各電流セ
ンサ７、８の各出力信号は、Ａ／Ｄ変換器９によりディ
ジタル変換され、このうち磁極センサ４、５、６の各出
力信号はロータ角度演算部１０に送られ、又、電流セン
サ７、８の各出力信号は正弦波駆動制御部１に送られる
ようになっている。
ンサ７、８の各出力信号は、Ａ／Ｄ変換器９によりディ
ジタル変換され、このうち磁極センサ４、５、６の各出
力信号はロータ角度演算部１０に送られ、又、電流セン
サ７、８の各出力信号は正弦波駆動制御部１に送られる
ようになっている。
【００１１】ロータ角度演算部１０は、各出力信号φ
ｕ、φｖ、φｗを取り込み、正弦波で表されるロータ角
度を演算する機能を有するもので、このロータ角度演算
部１０には、各出力信号φｕ、φｖ、φｗの３出力から
３相−２相変換を実行して疑似正弦波を求める、又は直
接演算するための３相−２相変換テーブル、ロータ角度
の基準となる正弦波を記憶した基準波形テーブルが備え
られている。このうち、３相−２相変換テーブルは、図
３に示すように各出力信号φｕ、φｖ、φｗの各レベル
に応じた疑似正弦波及び余弦波の各値が記憶されたもの
となっている。
ｕ、φｖ、φｗを取り込み、正弦波で表されるロータ角
度を演算する機能を有するもので、このロータ角度演算
部１０には、各出力信号φｕ、φｖ、φｗの３出力から
３相−２相変換を実行して疑似正弦波を求める、又は直
接演算するための３相−２相変換テーブル、ロータ角度
の基準となる正弦波を記憶した基準波形テーブルが備え
られている。このうち、３相−２相変換テーブルは、図
３に示すように各出力信号φｕ、φｖ、φｗの各レベル
に応じた疑似正弦波及び余弦波の各値が記憶されたもの
となっている。
【００１２】上記正弦波駆動制御部１は、ロータ角度演
算部１０により求められた正弦波のロータ角度、各電流
センサ７、８からの電流フィードバック及びトルク指令
を受け、ｄ−ｇ軸座標変換を実行し、この変換結果に基
づいてインバータ２を駆動してＡＣサーボモータ３に正
弦波の３相電機子電流を供給する機能を有している。
算部１０により求められた正弦波のロータ角度、各電流
センサ７、８からの電流フィードバック及びトルク指令
を受け、ｄ−ｇ軸座標変換を実行し、この変換結果に基
づいてインバータ２を駆動してＡＣサーボモータ３に正
弦波の３相電機子電流を供給する機能を有している。
【００１３】なお、正弦波駆動制御部１及びロータ角度
演算部１０は、ディジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）等のディジタル演算器により構成され、ソウト的
に処理されている。次に上記の如く構成された装置の作
用について説明する。
演算部１０は、ディジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）等のディジタル演算器により構成され、ソウト的
に処理されている。次に上記の如く構成された装置の作
用について説明する。
【００１４】ＡＣサーボモータ３に電機子電流が供給さ
れて始動すると、各磁極センサ４、５、６はロータの磁
極位置を検出してその信号φｕ、φｖ、φｗを出力す
る。これら磁極センサ４、５、６の各出力信号φｕ、φ
ｖ、φｗは、Ａ／Ｄ変換器９によりディジタル変換され
てロータ角度演算部１０に送られる。
れて始動すると、各磁極センサ４、５、６はロータの磁
極位置を検出してその信号φｕ、φｖ、φｗを出力す
る。これら磁極センサ４、５、６の各出力信号φｕ、φ
ｖ、φｗは、Ａ／Ｄ変換器９によりディジタル変換され
てロータ角度演算部１０に送られる。
【００１５】又、各電流センサ７、８は、電機子電流を
検出してその信号を出力する。これら出力信号は、Ａ／
Ｄ変換器９によりディジタル変換され、電流フィードバ
ックとして正弦波駆動制御部１に送られる。
検出してその信号を出力する。これら出力信号は、Ａ／
Ｄ変換器９によりディジタル変換され、電流フィードバ
ックとして正弦波駆動制御部１に送られる。
【００１６】ロータ角度演算部１０は、各出力信号φ
ｕ、φｖ、φｗを取り込み、図４に示すロータ角度流れ
図に従って正弦波で表されるロータ角度を演算する。す
なわち、ステップ＃１において各出力信号φｕ、φｖ、
φｗを取り込み、次のステップ＃２において３相−２相
変換を実行する。この変換は図３に示す３相−２相変換
テーブルに従って行われ、例えば各出力信号φｕ、φ
ｖ、φｗの各レベルが「１」「０」「１」であれば、疑
似正弦波はレベル「１」となり、又各レベルが「１」
「０」「０」であれば、疑似正弦波はレベル「０．５」
となる。この変換の結果、図５に示す階段状の疑似正弦
波が求められる。
ｕ、φｖ、φｗを取り込み、図４に示すロータ角度流れ
図に従って正弦波で表されるロータ角度を演算する。す
なわち、ステップ＃１において各出力信号φｕ、φｖ、
φｗを取り込み、次のステップ＃２において３相−２相
変換を実行する。この変換は図３に示す３相−２相変換
テーブルに従って行われ、例えば各出力信号φｕ、φ
ｖ、φｗの各レベルが「１」「０」「１」であれば、疑
似正弦波はレベル「１」となり、又各レベルが「１」
「０」「０」であれば、疑似正弦波はレベル「０．５」
となる。この変換の結果、図５に示す階段状の疑似正弦
波が求められる。
【００１７】次にステップ＃３において、基準波形テー
ブルからロータ角度の基準正弦波が読み出され、この基
準正弦値と疑似正弦波との位相が比較され、その位相差
が求められる。
ブルからロータ角度の基準正弦波が読み出され、この基
準正弦値と疑似正弦波との位相が比較され、その位相差
が求められる。
【００１８】次にステップ＃４において基準正弦値と疑
似正弦波との位相差に基づき、基準テーブルに記憶され
ている基準正弦値が疑似正弦波に追従するように時定数
を合わせ込んでＰＩ演算を実行する。そして、基準テー
ブルから基準正弦波値を読み出すポイントが更新され
る。このようなＰＩ演算の結果、図６に示す近似的な正
弦波で表されるロータ角度が求められる。
似正弦波との位相差に基づき、基準テーブルに記憶され
ている基準正弦値が疑似正弦波に追従するように時定数
を合わせ込んでＰＩ演算を実行する。そして、基準テー
ブルから基準正弦波値を読み出すポイントが更新され
る。このようなＰＩ演算の結果、図６に示す近似的な正
弦波で表されるロータ角度が求められる。
【００１９】このロータ角度は正弦波駆動制御部１に送
られ、この正弦波駆動制御部１は、ロータ角度、各電流
センサ７、８からの電流フィードバック及びトルク指令
を受け、ｄ−ｇ軸座標変換を実行し、この変換結果に基
づいてインバータ２を駆動する。このインバータ２の駆
動によりＡＣサーボモータ３には、正弦波の３相電機子
電流が供給され、ＡＣサーボモータ３は回転駆動する。
られ、この正弦波駆動制御部１は、ロータ角度、各電流
センサ７、８からの電流フィードバック及びトルク指令
を受け、ｄ−ｇ軸座標変換を実行し、この変換結果に基
づいてインバータ２を駆動する。このインバータ２の駆
動によりＡＣサーボモータ３には、正弦波の３相電機子
電流が供給され、ＡＣサーボモータ３は回転駆動する。
【００２０】なお、始動モード時、正弦波駆動制御部１
は、ロータ角度演算部１０により求められた正弦波のロ
ータ角度に基づいて矩形波の電機子電流をＡＣサーボモ
ータ３に供給する。
は、ロータ角度演算部１０により求められた正弦波のロ
ータ角度に基づいて矩形波の電機子電流をＡＣサーボモ
ータ３に供給する。
【００２１】このように上記一実施例においては、各磁
極センサ４、５、６の各出力信号φｕ、φｖ、φｗから
３相−２相変換やＰＩ演算を実行して正弦波で表される
ロータ角度を求め、このロータ角度に基づいてＡＣサー
ボモータ３に供給する電機子電流を制御するようにした
ので、センサ数を減少できて構成を簡単にでき、そのう
え電機子電流を正弦波に制御して効率の良い駆動ができ
る。又、電機子電流が矩形波から正弦波に連続的に変化
するので、始動モード、定常モードの切替えがいらな
い。
極センサ４、５、６の各出力信号φｕ、φｖ、φｗから
３相−２相変換やＰＩ演算を実行して正弦波で表される
ロータ角度を求め、このロータ角度に基づいてＡＣサー
ボモータ３に供給する電機子電流を制御するようにした
ので、センサ数を減少できて構成を簡単にでき、そのう
え電機子電流を正弦波に制御して効率の良い駆動ができ
る。又、電機子電流が矩形波から正弦波に連続的に変化
するので、始動モード、定常モードの切替えがいらな
い。
【００２２】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、各磁極センサ４、５、６は、矩形波を出力
するものに代えて正弦波に近似した出力信号を得るもの
とし、この出力信号から正弦波のロータ角度を求めるよ
うにしてもよい。又、各磁極センサは、３つに限らずに
多数ロータに対して配置してもよい。さらに、正弦波に
よりロータ角度を表すに限らず、余弦波によりロータ角
度を表してもよい。
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、各磁極センサ４、５、６は、矩形波を出力
するものに代えて正弦波に近似した出力信号を得るもの
とし、この出力信号から正弦波のロータ角度を求めるよ
うにしてもよい。又、各磁極センサは、３つに限らずに
多数ロータに対して配置してもよい。さらに、正弦波に
よりロータ角度を表すに限らず、余弦波によりロータ角
度を表してもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、セ
ンサ数を減少でき、かつ電機子電流を正弦波に制御して
効率の良い駆動ができるＡＣサーボモータ駆動装置を提
供できる。
ンサ数を減少でき、かつ電機子電流を正弦波に制御して
効率の良い駆動ができるＡＣサーボモータ駆動装置を提
供できる。
【図１】本発明に係わるＡＣサーボモータ駆動装置の一
実施例を示す構成図。
実施例を示す構成図。
【図２】同装置における各磁極センサの出力波形図。
【図３】同装置における３相−２相変換デーブルの模式
図。
図。
【図４】同装置におけるロータ角度流れ図。
【図５】同装置により求められる疑似正弦波の波形図。
【図６】同装置により求められるロータ角度の正弦波波
形図。
形図。
１…正弦波駆動制御部、２…インバータ、３…ＡＣサー
ボモータ、４，５，６…磁極センサ、７，８…電流セン
サ、９…Ａ／Ｄ変換器、１０…ロータ角度演算部。
ボモータ、４，５，６…磁極センサ、７，８…電流セン
サ、９…Ａ／Ｄ変換器、１０…ロータ角度演算部。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＡＣサーボモータのロータに対して所定
位相間隔ごとに配置された各ロータ位置検出器と、これ
らロータ位置検出器の各出力信号から正弦波又は余弦波
により表される前記ロータ角度を演算するロータ角度演
算手段と、少なくともこのロータ角度演算手段により求
められた正弦波又は余弦波から前記ＡＣサーボモータに
供給する３相電機子電流を制御する駆動手段とを具備し
たことを特徴とするＡＣサーボモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230687A JPH0686588A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ａｃサーボモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230687A JPH0686588A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ａｃサーボモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686588A true JPH0686588A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16911742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4230687A Pending JPH0686588A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ａｃサーボモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686588A (ja) |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4230687A patent/JPH0686588A/ja active Pending
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