JPH07110148B2 - 直流電動機の制御装置 - Google Patents
直流電動機の制御装置Info
- Publication number
- JPH07110148B2 JPH07110148B2 JP2136860A JP13686090A JPH07110148B2 JP H07110148 B2 JPH07110148 B2 JP H07110148B2 JP 2136860 A JP2136860 A JP 2136860A JP 13686090 A JP13686090 A JP 13686090A JP H07110148 B2 JPH07110148 B2 JP H07110148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- motor
- armature current
- reference signal
- voltage
- 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
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流電動機の制御装置に関するものである。
第２図は、例えば電気工学ハンドブック、新版昭和63年
２月28日発行のP.787に示されたサイリスタレオナード
装置の回路構成図であり、図において、１は電源の入力
変圧器、２は交・直電力変換手段としてのサイリスタ変
換器主回路で交流電源を直流電源に変換する。３は前記
サイリスタ変換器主回路２に接続された直流電動機、４
はロータリーエンコーダ等のパルス発信機（PLG）、５
は負荷のロール、６は直流電動機３の界磁入力変圧器、
７は界磁主回路、８は直流電動機３の界磁巻線、９はパ
ルス発信機４の出力より速度を検出する速度センサ、10
は速度基準信号を発生する速度基準信号発生回路、11は
速度基準信号発生回路10の信号Ｎ＊と速度センサ９の実
速度Ｎとの偏差を増幅する演算増幅器、13は直流電動機
３の電動子電流を検出する為の変流器、14は変流器13の
出力より電流を検出する電流センサ、15は電機子電流基
準（演算増幅器11の出力）Ia＊実電機子電流Iaとの偏差
を増幅する演算増幅器、16はサイリスタ変換器主回路２
のゲートを点弧する信号を発生するゲートパルス発生器
（GPG）、17は界磁電流基準発生回路、18は界磁電流If
を検出するための変流器、19は変流器18に接続された電
流センサ、20は界磁電流基準発生回路17の出力If＊と実
界磁電流Ifとの偏差を増幅する演算増幅器、21はゲート
パルス発生器、22は直流電動機の速度制御装置、23は直
流電動機駆動装置である。
２月28日発行のP.787に示されたサイリスタレオナード
装置の回路構成図であり、図において、１は電源の入力
変圧器、２は交・直電力変換手段としてのサイリスタ変
換器主回路で交流電源を直流電源に変換する。３は前記
サイリスタ変換器主回路２に接続された直流電動機、４
はロータリーエンコーダ等のパルス発信機（PLG）、５
は負荷のロール、６は直流電動機３の界磁入力変圧器、
７は界磁主回路、８は直流電動機３の界磁巻線、９はパ
ルス発信機４の出力より速度を検出する速度センサ、10
は速度基準信号を発生する速度基準信号発生回路、11は
速度基準信号発生回路10の信号Ｎ＊と速度センサ９の実
速度Ｎとの偏差を増幅する演算増幅器、13は直流電動機
３の電動子電流を検出する為の変流器、14は変流器13の
出力より電流を検出する電流センサ、15は電機子電流基
準（演算増幅器11の出力）Ia＊実電機子電流Iaとの偏差
を増幅する演算増幅器、16はサイリスタ変換器主回路２
のゲートを点弧する信号を発生するゲートパルス発生器
（GPG）、17は界磁電流基準発生回路、18は界磁電流If
を検出するための変流器、19は変流器18に接続された電
流センサ、20は界磁電流基準発生回路17の出力If＊と実
界磁電流Ifとの偏差を増幅する演算増幅器、21はゲート
パルス発生器、22は直流電動機の速度制御装置、23は直
流電動機駆動装置である。
次に動作について説明する。まず直流電動機３の速度制
御を行う場合には、界磁電流基準発生回路17により界磁
電流基準If＊を発生し、一定の実界磁電流Ifを界磁巻線
８に流すと共に、速度基準信号発生回路10により速度基
準Ｎ＊を発生させ、この速度基準Ｎ＊と速度帰還（実速
度）Ｎとの速度偏差を演算増幅器11で、増幅し、その速
度偏差を電機子電流基準Ia＊とする。この時の演算増幅
器11の増幅率は、所定の速度応答が得られるように直流
電動機３及びロール５のはずみ車効果（以下GD2とい
う）等により決める。この電機子電流基準Ia＊と実電機
子電流Ia（電流センサ14の出力）との電流偏差を演算増
幅器15で増幅し、その出力をゲートパルス発生器（GP
G）16に与え、サイリスタ変換器主回路２のサイリスタ
の出力、すなわち、直流電圧を制御して、直流電動機３
の速度制御を行っている。
御を行う場合には、界磁電流基準発生回路17により界磁
電流基準If＊を発生し、一定の実界磁電流Ifを界磁巻線
８に流すと共に、速度基準信号発生回路10により速度基
準Ｎ＊を発生させ、この速度基準Ｎ＊と速度帰還（実速
度）Ｎとの速度偏差を演算増幅器11で、増幅し、その速
度偏差を電機子電流基準Ia＊とする。この時の演算増幅
器11の増幅率は、所定の速度応答が得られるように直流
電動機３及びロール５のはずみ車効果（以下GD2とい
う）等により決める。この電機子電流基準Ia＊と実電機
子電流Ia（電流センサ14の出力）との電流偏差を演算増
幅器15で増幅し、その出力をゲートパルス発生器（GP
G）16に与え、サイリスタ変換器主回路２のサイリスタ
の出力、すなわち、直流電圧を制御して、直流電動機３
の速度制御を行っている。
従来の直流電動機の制御装置は以上のように構成されて
いるので、ギヤーを介してロールを駆動すると、そのギ
ヤーのバックラッシュの関係で負荷（直流電動機３及び
ロール５）のGD2が変化する（直流電動機のGD2とロール
のGD2とが見掛け上の直流電動機のGD2となるため）。こ
こで、演算増幅器11の増幅率が一定であると、負荷のGD
2の変化により速度応答が変化し、結果として直流電動
機の速度応答が変化することになり、これが原因で外乱
となり制御系の安定性を失なうことがある等の課題があ
った。
いるので、ギヤーを介してロールを駆動すると、そのギ
ヤーのバックラッシュの関係で負荷（直流電動機３及び
ロール５）のGD2が変化する（直流電動機のGD2とロール
のGD2とが見掛け上の直流電動機のGD2となるため）。こ
こで、演算増幅器11の増幅率が一定であると、負荷のGD
2の変化により速度応答が変化し、結果として直流電動
機の速度応答が変化することになり、これが原因で外乱
となり制御系の安定性を失なうことがある等の課題があ
った。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、ギヤーのバックラッシュ等で負荷のGD2が、
変化した場合に、速度制御を速度帰還制御から電圧制御
に切換えて制御するように制御系を構成し、速度変動外
乱を防止して安定した制御ができる直流電動機の制御装
置を得ることを目的とする。
たもので、ギヤーのバックラッシュ等で負荷のGD2が、
変化した場合に、速度制御を速度帰還制御から電圧制御
に切換えて制御するように制御系を構成し、速度変動外
乱を防止して安定した制御ができる直流電動機の制御装
置を得ることを目的とする。
この発明に係る直流電動機の制御装置は、直流電動機の
電機子電流を検出して電圧信号を得る電圧検出器と、そ
の直流電動機にかかるはずみ車効果GD2の変動が所定値
以下では前記速度帰還信号を常閉接点を介して前記演算
増幅器に取込むと共に、該速度帰還信号を増幅する演算
器と、そのGD2の変動が所定値を超えると前記演算器が
該変動を検出し、該演算器の出力信号によって前記常閉
接点を開放し、かつ前記電圧検出器の電圧信号を前記演
算増幅器に入力する常開接点とを備えて構成したもので
ある。
電機子電流を検出して電圧信号を得る電圧検出器と、そ
の直流電動機にかかるはずみ車効果GD2の変動が所定値
以下では前記速度帰還信号を常閉接点を介して前記演算
増幅器に取込むと共に、該速度帰還信号を増幅する演算
器と、そのGD2の変動が所定値を超えると前記演算器が
該変動を検出し、該演算器の出力信号によって前記常閉
接点を開放し、かつ前記電圧検出器の電圧信号を前記演
算増幅器に入力する常開接点とを備えて構成したもので
ある。
この発明における直流電動機の制御装置は、直流電動機
の負荷のGD2変化による速度制御系の不安定現象に対し
電機子電流を電圧検出器で検出した電圧と速度基準信号
発生回路の速度基準信号との偏差を求めて帰還する電圧
制御系に切換えることで、速度外乱によって生ずる制御
系の不安定現象を除去し制御系の安定性を得ようとす
る。
の負荷のGD2変化による速度制御系の不安定現象に対し
電機子電流を電圧検出器で検出した電圧と速度基準信号
発生回路の速度基準信号との偏差を求めて帰還する電圧
制御系に切換えることで、速度外乱によって生ずる制御
系の不安定現象を除去し制御系の安定性を得ようとす
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図
中、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
第１図において、24はサイリスタ変換器主回路２の直流
電圧を検出する電圧検出器、25は速度帰還信号Ｎの変化
率が、一定値より速い場合に、演算増幅器11に与える帰
還信号を速度センサ９の出力から電圧検出器24の出力に
切換えるように常閉接点26b及び常閉接点26aを動作させ
る演算器、27は直流電動機の制御装置、28は直流電動機
駆動装置である。
中、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
第１図において、24はサイリスタ変換器主回路２の直流
電圧を検出する電圧検出器、25は速度帰還信号Ｎの変化
率が、一定値より速い場合に、演算増幅器11に与える帰
還信号を速度センサ９の出力から電圧検出器24の出力に
切換えるように常閉接点26b及び常閉接点26aを動作させ
る演算器、27は直流電動機の制御装置、28は直流電動機
駆動装置である。
次に、この発明の動作について説明する。まず直流電動
機３の速度制御を行う場合の動作は、従来の装置と同一
であるが、速度外乱により速度制御系が不安定になった
場合、もしくは、不安定になる恐れがある場合には速度
制御系から電圧制御系へ帰還制御信号を切換えて制御す
る。すなわち、下記のように動作する。
機３の速度制御を行う場合の動作は、従来の装置と同一
であるが、速度外乱により速度制御系が不安定になった
場合、もしくは、不安定になる恐れがある場合には速度
制御系から電圧制御系へ帰還制御信号を切換えて制御す
る。すなわち、下記のように動作する。
例えば、直流電動機３のGD2と負荷であるロール５のGD2
との比が1;60程度に達すると、速度センサ９から出力さ
れる速度帰還信号Ｎが急激に変化する。すると、速度基
準信号発生回路10から出力される速度基準信号Ｎ＊に対
し速度帰還信号Ｎがオーバーシュートして速度制御系の
安定性を失う結果となる。すなわち、直流電動機３の速
度にハンチング現象を生じる。そこで、速度帰還信号Ｎ
の変化率が、所定値より高くなると、演算器25がその状
態を監視していて直ちに動作し、速度制御系より電圧制
御系に常閉接点26bをOFFし、常開接点26aをONして切換
える。
との比が1;60程度に達すると、速度センサ９から出力さ
れる速度帰還信号Ｎが急激に変化する。すると、速度基
準信号発生回路10から出力される速度基準信号Ｎ＊に対
し速度帰還信号Ｎがオーバーシュートして速度制御系の
安定性を失う結果となる。すなわち、直流電動機３の速
度にハンチング現象を生じる。そこで、速度帰還信号Ｎ
の変化率が、所定値より高くなると、演算器25がその状
態を監視していて直ちに動作し、速度制御系より電圧制
御系に常閉接点26bをOFFし、常開接点26aをONして切換
える。
速度基準信号発生回路10の速度基準信号Ｎ＊は、そのま
まの値を出力する。それは、界磁電流Ifが一定の場合、
前記速度帰還信号Ｎと電圧Ｖとは比例することによる。
そして、速度外乱を受けにくいように電圧Ｖを安定に抑
え、オーバーシュートを低減するように制御系が動作す
る。
まの値を出力する。それは、界磁電流Ifが一定の場合、
前記速度帰還信号Ｎと電圧Ｖとは比例することによる。
そして、速度外乱を受けにくいように電圧Ｖを安定に抑
え、オーバーシュートを低減するように制御系が動作す
る。
また、上記実施例では、サイリスタ変換器主回路の電機
子電流基準Ia＊を制御する場合について説明したが、他
の変換器主回路用電子スイッチであってもよく上記実施
例と同様の効果を奏する。
子電流基準Ia＊を制御する場合について説明したが、他
の変換器主回路用電子スイッチであってもよく上記実施
例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、直流電動機の速度の
変化率が所定値より大きくない場合には、直流電動機の
速度と速度基準信号の偏差に応じて電機子電流基準信号
を設定する一方、直流電動機の速度と変化率が所定値よ
り大きい場合には、交・直電力変換手段の直流電圧と速
度基準信号の偏差に応じて電機子電流基準信号を設定す
るように構成したので、ギヤーのバックラッシュ等が原
因で負荷のはずみ車効果が変動しても、制御系の安定性
を保持することができる効果がある。
変化率が所定値より大きくない場合には、直流電動機の
速度と速度基準信号の偏差に応じて電機子電流基準信号
を設定する一方、直流電動機の速度と変化率が所定値よ
り大きい場合には、交・直電力変換手段の直流電圧と速
度基準信号の偏差に応じて電機子電流基準信号を設定す
るように構成したので、ギヤーのバックラッシュ等が原
因で負荷のはずみ車効果が変動しても、制御系の安定性
を保持することができる効果がある。
第１図は、この発明の一実施例による直流電動機の制御
装置の構成を示すブロック図、第２図は、従来の直流電
動機の制御装置の構成を示すブロック図である。 図において、２はサイリスタ変換器主回路（交・直電力
変換器）、３は直流電動機、９は速度センサ、10は速度
基準信号発生回路、11は演算増幅器、20は演算増幅器、
24は電圧検出器、25は演算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
装置の構成を示すブロック図、第２図は、従来の直流電
動機の制御装置の構成を示すブロック図である。 図において、２はサイリスタ変換器主回路（交・直電力
変換器）、３は直流電動機、９は速度センサ、10は速度
基準信号発生回路、11は演算増幅器、20は演算増幅器、
24は電圧検出器、25は演算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源から出力される交流電力を直流電
力に変換し、その直流電力を直流電動機に供給する交・
直電力変換手段と、上記直流電動機の速度を検出する速
度検出手段と、上記直流電動機の電機子電流を検出する
電機子電流検出手段と、上記交・直電力変換手段の直流
電圧を検出する電圧検出手段と、上記速度検出手段によ
り検出された速度の変化率を監視して、その変化率が所
定値より大きいか否かを判定する判定手段と、上記判定
手段により速度の変化率が所定値より大きくないと判定
された場合には、上記速度検出手段により検出された速
度と速度基準信号の偏差に応じて電機子電流基準信号を
設定する一方、上記判定手段により速度の変化率が所定
値より大きいと判定された場合には、上記電圧検出手段
により検出された直流電圧と速度基準信号の偏差に応じ
て電機子電流基準信号を設定し、その設定した電機子電
流基準信号と上記電機子電流検出手段により検出された
電機子電流の偏差に基づいて上記交・直電力変換手段の
ゲートを制御する制御手段とを備えた直流電動機の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136860A JPH07110148B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 直流電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136860A JPH07110148B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 直流電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429590A JPH0429590A (ja) | 1992-01-31 |
| JPH07110148B2 true JPH07110148B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=15185210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2136860A Expired - Lifetime JPH07110148B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 直流電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110148B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639275Y2 (ja) * | 1981-01-07 | 1988-03-18 |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP2136860A patent/JPH07110148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429590A (ja) | 1992-01-31 |
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