JPH10290521A - モータの暴走検出方法および速度制御装置 - Google Patents
モータの暴走検出方法および速度制御装置Info
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- JPH10290521A JPH10290521A JP9093858A JP9385897A JPH10290521A JP H10290521 A JPH10290521 A JP H10290521A JP 9093858 A JP9093858 A JP 9093858A JP 9385897 A JP9385897 A JP 9385897A JP H10290521 A JPH10290521 A JP H10290521A
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- motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータ３暴走状態を迅速に検出し過回転によ
る破損を防ぐ。 【解決手段】 暴走検出器８は、速度指令信号１０１と
速度フィードバック信号１０２の差を速度偏差とし、制
御周期の時間毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連
続して増加した場合にモータ３が暴走状態となったと判
定し、電源遮断信号１０５を出力し、電源変換器２から
のモータ３への電源供給を遮断する。
る破損を防ぐ。 【解決手段】 暴走検出器８は、速度指令信号１０１と
速度フィードバック信号１０２の差を速度偏差とし、制
御周期の時間毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連
続して増加した場合にモータ３が暴走状態となったと判
定し、電源遮断信号１０５を出力し、電源変換器２から
のモータ３への電源供給を遮断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの速度制御
に関し、特にモータの暴走状態を検出し過回転による破
損を防止するモータの暴走検出方法および速度制御装置
に関する。
に関し、特にモータの暴走状態を検出し過回転による破
損を防止するモータの暴走検出方法および速度制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモータの暴走検出方法には、下記
のような方法があった。 （１）モータの回転速度を示す速度フィードバック信号
がある基準値を越えた場合、モータが暴走状態であると
判定する方法（オーバースピード検出方法）。 （２）モータの設定回転速度を指示する速度指令信号と
速度フィードバック信号とがある基準時間を経過しても
一致しない場合、モータが暴走状態であると判定する方
法（速度不一致検出方法）。 （３）速度指令信号と速度フィードバック信号とがある
基準値以上離れた場合、モータが暴走状態であると判定
する方法（速度偏差検出方法）。図６は上記従来のモー
タの暴走検出方法のうちのオーバースピード検出方法を
用いた速度制御装置のブロック図、図７は図６の暴走検
出器１８の暴走検出方法を示す図である。
のような方法があった。 （１）モータの回転速度を示す速度フィードバック信号
がある基準値を越えた場合、モータが暴走状態であると
判定する方法（オーバースピード検出方法）。 （２）モータの設定回転速度を指示する速度指令信号と
速度フィードバック信号とがある基準時間を経過しても
一致しない場合、モータが暴走状態であると判定する方
法（速度不一致検出方法）。 （３）速度指令信号と速度フィードバック信号とがある
基準値以上離れた場合、モータが暴走状態であると判定
する方法（速度偏差検出方法）。図６は上記従来のモー
タの暴走検出方法のうちのオーバースピード検出方法を
用いた速度制御装置のブロック図、図７は図６の暴走検
出器１８の暴走検出方法を示す図である。
【０００３】この従来のモータの速度制御装置は、モー
タ３と、エンコーダ４と、速度演算器５と、信号加算器
７と、速度制御器６と、三相交流電源１と、電力変換器
２と、暴走検出器１８とから構成される。エンコーダ４
は、モータ３と連動して回転し、モータ３の回転速度と
同期したパルス信号を出力する。速度演算器５は、エン
コーダ４から出力されたパルス信号を入力し、モータ３
の回転速度を示す速度フィードバック信号１０２とモー
タ３の回転子の回転角度の位相情報を伝達するための回
転角度信号１０４とを出力する。信号加算器７は、速度
指令信号１０１と速度フィードバック信号１０２の偏差
を求め速度偏差信号１０６として出力する。
タ３と、エンコーダ４と、速度演算器５と、信号加算器
７と、速度制御器６と、三相交流電源１と、電力変換器
２と、暴走検出器１８とから構成される。エンコーダ４
は、モータ３と連動して回転し、モータ３の回転速度と
同期したパルス信号を出力する。速度演算器５は、エン
コーダ４から出力されたパルス信号を入力し、モータ３
の回転速度を示す速度フィードバック信号１０２とモー
タ３の回転子の回転角度の位相情報を伝達するための回
転角度信号１０４とを出力する。信号加算器７は、速度
指令信号１０１と速度フィードバック信号１０２の偏差
を求め速度偏差信号１０６として出力する。
【０００４】速度制御器６は、速度偏差信号１０６が減
少するようモータ３の回転速度が制御されるような制御
信号１０３を出力する。電力変換器２は、例えばインバ
ータ等により構成され、回転角度信号１０４によりモー
タ３の回転子の回転角度の位相を検出し、三相交流電源
１の電圧をモータ３の回転速度が制御信号１０３により
指示された回転速度となるようＰＷＭ制御してモータ３
に印加する。この従来のモータの暴走制御方法の動作に
ついて図７を用いて説明する。ここで、モータ３が何ら
かの要因により暴走し図７（ａ）に示すように速度フィ
ードバック信号１０２の絶対値が上昇し時刻ｔ3におい
て最高回転速度設定値を越えると図７（ｂ）に示すよう
に暴走検出器１８は電源遮断信号１０５を出力する。そ
のため、電力変換器２はモータ３の電源供給を停止す
る。そしてモータ３は速度上昇が抑えられ、過回転によ
る破損が防止される。
少するようモータ３の回転速度が制御されるような制御
信号１０３を出力する。電力変換器２は、例えばインバ
ータ等により構成され、回転角度信号１０４によりモー
タ３の回転子の回転角度の位相を検出し、三相交流電源
１の電圧をモータ３の回転速度が制御信号１０３により
指示された回転速度となるようＰＷＭ制御してモータ３
に印加する。この従来のモータの暴走制御方法の動作に
ついて図７を用いて説明する。ここで、モータ３が何ら
かの要因により暴走し図７（ａ）に示すように速度フィ
ードバック信号１０２の絶対値が上昇し時刻ｔ3におい
て最高回転速度設定値を越えると図７（ｂ）に示すよう
に暴走検出器１８は電源遮断信号１０５を出力する。そ
のため、電力変換器２はモータ３の電源供給を停止す
る。そしてモータ３は速度上昇が抑えられ、過回転によ
る破損が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のモータ
の暴走検出方法では、下記のような問題点があった。 （１）オーバースピード検出方法では、設定される基準
値は一般にモータ最高回転速度に設定されているため、
暴走状態はモータが最高回転速度に達するまで検出され
ず、暴走状態が検出されるまでに時間がかかる。 （２）速度不一致検出方法では、設定される基準時間
は、正転のモータ最高回転速度から逆転のモータ最高回
転速度に達する時間よりも長くしなければならないため
暴走状態が検出されるまでに時間がかかる。 （３）速度偏差検出方法では、速度指令信号と速度フィ
ードバック信号が一致した後、速度指令信号と速度フィ
ードバック信号の差を判断するため、速度指令信号と速
度フィードバック信号が一致しない場合、例えばモータ
が制御信号に対して反対に動作した場合などは、暴走状
態を検出することができない。
の暴走検出方法では、下記のような問題点があった。 （１）オーバースピード検出方法では、設定される基準
値は一般にモータ最高回転速度に設定されているため、
暴走状態はモータが最高回転速度に達するまで検出され
ず、暴走状態が検出されるまでに時間がかかる。 （２）速度不一致検出方法では、設定される基準時間
は、正転のモータ最高回転速度から逆転のモータ最高回
転速度に達する時間よりも長くしなければならないため
暴走状態が検出されるまでに時間がかかる。 （３）速度偏差検出方法では、速度指令信号と速度フィ
ードバック信号が一致した後、速度指令信号と速度フィ
ードバック信号の差を判断するため、速度指令信号と速
度フィードバック信号が一致しない場合、例えばモータ
が制御信号に対して反対に動作した場合などは、暴走状
態を検出することができない。
【０００６】本発明の目的は、モータの暴走状態を迅速
に検出することのできるモータの暴走検出方法および速
度制御装置を提供することである。
に検出することのできるモータの暴走検出方法および速
度制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータの暴走検出方法は、指令速度とモー
タの回転速度との偏差を求め速度偏差とし、該速度偏差
が減少するよう前記モータの速度を制御するモータの暴
走検出方法において、制御周期毎に前記速度偏差を検出
し、前記速度偏差が予め定められた制御周期の回数だけ
連続して増加した場合に前記モータが暴走したと判定す
ることを特徴とする。本発明は、速度指令信号と速度フ
ィードバック信号の差を速度偏差とし、制御周期の時間
毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連続して増加し
た場合にモータが暴走状態となったと判定するようにし
たものである。したがって、モータの暴走状態を迅速に
検出することができる。
に、本発明のモータの暴走検出方法は、指令速度とモー
タの回転速度との偏差を求め速度偏差とし、該速度偏差
が減少するよう前記モータの速度を制御するモータの暴
走検出方法において、制御周期毎に前記速度偏差を検出
し、前記速度偏差が予め定められた制御周期の回数だけ
連続して増加した場合に前記モータが暴走したと判定す
ることを特徴とする。本発明は、速度指令信号と速度フ
ィードバック信号の差を速度偏差とし、制御周期の時間
毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連続して増加し
た場合にモータが暴走状態となったと判定するようにし
たものである。したがって、モータの暴走状態を迅速に
検出することができる。
【０００８】本発明のモータの速度制御装置は、モータ
と連動して回転し、前記モータの回転速度と同期したパ
ルス信号を出力するエンコーダと、前記エンコーダから
出力されたパルス信号を入力し、前記モータの回転速度
を示す速度フィードバック信号と位相情報を伝達するた
めの回転角度信号とを出力する速度演算器と、速度指令
信号と前記速度フィードバック信号の偏差を求め速度偏
差信号として出力する信号加算器と、前記速度偏差信号
が減少するよう前記モータの回転速度が制御されるよう
な制御信号を出力する速度制御器と、前記回転角度信号
によりモータの回転子の回転角度の位相を検出し、三相
交流電源の電圧を前記モータの回転速度が前記制御信号
により指示された回転速度となるようＰＷＭ制御して前
記モータに印加する電力変換器とから構成されるモータ
の速度制御装置において、前記速度偏差が予め定められ
た制御周期の回数だけ連続して増加した場合、前記電力
変換器の前記モータへの電源供給を遮断する暴走検出手
段を有することを特徴とする。
と連動して回転し、前記モータの回転速度と同期したパ
ルス信号を出力するエンコーダと、前記エンコーダから
出力されたパルス信号を入力し、前記モータの回転速度
を示す速度フィードバック信号と位相情報を伝達するた
めの回転角度信号とを出力する速度演算器と、速度指令
信号と前記速度フィードバック信号の偏差を求め速度偏
差信号として出力する信号加算器と、前記速度偏差信号
が減少するよう前記モータの回転速度が制御されるよう
な制御信号を出力する速度制御器と、前記回転角度信号
によりモータの回転子の回転角度の位相を検出し、三相
交流電源の電圧を前記モータの回転速度が前記制御信号
により指示された回転速度となるようＰＷＭ制御して前
記モータに印加する電力変換器とから構成されるモータ
の速度制御装置において、前記速度偏差が予め定められ
た制御周期の回数だけ連続して増加した場合、前記電力
変換器の前記モータへの電源供給を遮断する暴走検出手
段を有することを特徴とする。
【０００９】本発明は、暴走検出手段は速度指令信号と
速度フィードバック信号の偏差を求め速度偏差とし、制
御周期の時間毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連
続して増加した場合にモータが暴走状態となったと判定
し、電力変換器のモータへの電源供給を遮断するように
したものである。したがって、モータの暴走状態を迅速
に検出し、過回転による破損を防止することができる。
速度フィードバック信号の偏差を求め速度偏差とし、制
御周期の時間毎の速度偏差が予め定められた回数だけ連
続して増加した場合にモータが暴走状態となったと判定
し、電力変換器のモータへの電源供給を遮断するように
したものである。したがって、モータの暴走状態を迅速
に検出し、過回転による破損を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態のモータの暴走検出方法を示すブロック図である。
図６中と同番号は同じ構成要素を示す。本実施形態のモ
ータの暴走検出方法は、図６の従来のモータの速度制御
装置に対して暴走検出器１８を暴走検出器８に置き換え
たものである。暴走検出器８は、速度偏差が予め定めら
れた制御周期の回数だけ連続して増加した場合、電源遮
断信号１０５を出力する。次に、本実施形態の動作につ
いて図２〜５を参照して説明する。まずモータ３が正常
に制御されている場合の暴走検出器８による演算結果に
ついて図３および図４を用いて説明する。
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態のモータの暴走検出方法を示すブロック図である。
図６中と同番号は同じ構成要素を示す。本実施形態のモ
ータの暴走検出方法は、図６の従来のモータの速度制御
装置に対して暴走検出器１８を暴走検出器８に置き換え
たものである。暴走検出器８は、速度偏差が予め定めら
れた制御周期の回数だけ連続して増加した場合、電源遮
断信号１０５を出力する。次に、本実施形態の動作につ
いて図２〜５を参照して説明する。まずモータ３が正常
に制御されている場合の暴走検出器８による演算結果に
ついて図３および図４を用いて説明する。
【００１１】表１は、モータ３が停止している状態から
速度指令信号１０１により指令速度を１００という速度
（単位は省略する。以下同じ。）とした場合である。
速度指令信号１０１により指令速度を１００という速度
（単位は省略する。以下同じ。）とした場合である。
【００１２】
【表１】 速度指令信号１０１から指示された１００に対してモー
タ３は追従しようとして速度を正回転に増加させる。そ
のため、速度偏差は次第に小さくなる。そして、最後に
は速度偏差は０となり、速度指令信号１０１と速度フィ
ードバック信号１０２は一致する。この場合の速度変化
を図２により図示する。
タ３は追従しようとして速度を正回転に増加させる。そ
のため、速度偏差は次第に小さくなる。そして、最後に
は速度偏差は０となり、速度指令信号１０１と速度フィ
ードバック信号１０２は一致する。この場合の速度変化
を図２により図示する。
【００１３】また、表２では、最初に速度指令信号１０
１により指令速度を１００としておき、これに合わせて
回転していた状態で速度指令信号１０１により指令速度
を−１００に変更した場合の状態を示す。
１により指令速度を１００としておき、これに合わせて
回転していた状態で速度指令信号１０１により指令速度
を−１００に変更した場合の状態を示す。
【００１４】
【表２】 最初は１００という速度で追従していたため、速度偏差
は０であるが、指令速度が−１００となったため、一旦
速度偏差は大きくなる。しかし、モータ３の速度は次第
に指令速度に近付くため速度偏差は小さくなる。そし
て、最後には速度偏差は０となり、速度指令信号１０１
と速度フィードバック信号１０２は一致する。この場合
の速度変化をを図３に図示する。
は０であるが、指令速度が−１００となったため、一旦
速度偏差は大きくなる。しかし、モータ３の速度は次第
に指令速度に近付くため速度偏差は小さくなる。そし
て、最後には速度偏差は０となり、速度指令信号１０１
と速度フィードバック信号１０２は一致する。この場合
の速度変化をを図３に図示する。
【００１５】次にモータ３が暴走した場合の暴走検出器
８による演算結果について図４および図５を用いて説明
する。表３は、モータ３が停止している状態から速度指
令信号１０１により指令速度を１００とした場合であ
る。
８による演算結果について図４および図５を用いて説明
する。表３は、モータ３が停止している状態から速度指
令信号１０１により指令速度を１００とした場合であ
る。
【００１６】
【表３】 制御動作が正常ならば、モータ３は速度指令信号１０１
による指令速度１００に追従しようとして速度を正回転
に増加させるはずであるが、暴走して反対方向に速度を
増加させてしまったとする。この場合、速度偏差は次第
に大きくなってしまう。そして時刻ｔ1において、暴走
検出器８は電源遮断信号１０５を出力するため、電力変
換器２はモータ３の電源供給を停止して速度の上昇を抑
える。そのため、モータ３の回転速度は減少し、過回転
とならなくて済む。この場合の速度変化を図４により図
示する。
による指令速度１００に追従しようとして速度を正回転
に増加させるはずであるが、暴走して反対方向に速度を
増加させてしまったとする。この場合、速度偏差は次第
に大きくなってしまう。そして時刻ｔ1において、暴走
検出器８は電源遮断信号１０５を出力するため、電力変
換器２はモータ３の電源供給を停止して速度の上昇を抑
える。そのため、モータ３の回転速度は減少し、過回転
とならなくて済む。この場合の速度変化を図４により図
示する。
【００１７】また、表４では、最初に速度指令信号１０
１により指令速度１００としておき、これに合わせて回
転していた状態で速度指令信号１０１により−１００に
変更した場合の状態を示す。
１により指令速度１００としておき、これに合わせて回
転していた状態で速度指令信号１０１により−１００に
変更した場合の状態を示す。
【００１８】
【表４】 最初は１００という速度で追従していたため、速度偏差
は０であるが、指令速度が−１００となったため、速度
偏差が発生する。表４では、速度指令信号１０１を変更
してからモータ３が暴走状態となり、指令速度と反対の
向きに加速してしまった状態を表している。この状態で
は、速度偏差はますます大きくなる。そして時刻ｔ2に
おいて、暴走検出器８は電源遮断信号１０５を出力する
ため、電力変換器２はモータ３の電源供給を停止して速
度の上昇を抑える。そのためモータ３の回転速度は減少
し、過回転とならなくて済む。この場合の速度変化を図
５に図示する。
は０であるが、指令速度が−１００となったため、速度
偏差が発生する。表４では、速度指令信号１０１を変更
してからモータ３が暴走状態となり、指令速度と反対の
向きに加速してしまった状態を表している。この状態で
は、速度偏差はますます大きくなる。そして時刻ｔ2に
おいて、暴走検出器８は電源遮断信号１０５を出力する
ため、電力変換器２はモータ３の電源供給を停止して速
度の上昇を抑える。そのためモータ３の回転速度は減少
し、過回転とならなくて済む。この場合の速度変化を図
５に図示する。
【００１９】指令速度が変化した場合、外乱によりモー
タ回転速度が一瞬変動した場合を考慮して、暴走検知器
８での暴走状態の判断は、速度偏差が任意に設定するこ
とができる設定回数より連続して変化した場合、暴走状
態と判定する。
タ回転速度が一瞬変動した場合を考慮して、暴走検知器
８での暴走状態の判断は、速度偏差が任意に設定するこ
とができる設定回数より連続して変化した場合、暴走状
態と判定する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、モータ
の暴走状態を迅速に検出することができるという効果を
有する。
の暴走状態を迅速に検出することができるという効果を
有する。
【図１】本発明の一実施形態のモータの速度制御装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１のモータの検出方法において、モータ３が
正常に制御されている場合の暴走検出器８による演算結
果を示す図である。
正常に制御されている場合の暴走検出器８による演算結
果を示す図である。
【図３】図１のモータの検出方法において、モータ３が
正常に制御されている場合の暴走検出器８による演算結
果を示す図である。
正常に制御されている場合の暴走検出器８による演算結
果を示す図である。
【図４】図１のモータの検出方法において、モータ３が
暴走した場合の暴走検出器８による演算結果を示す図で
ある。
暴走した場合の暴走検出器８による演算結果を示す図で
ある。
【図５】図１のモータの検出方法において、モータ３が
暴走した場合の暴走検出器８による演算結果を示す図で
ある。
暴走した場合の暴走検出器８による演算結果を示す図で
ある。
【図６】従来のモータの速度制御装置を示すブロック図
である。
である。
【図７】図６の暴走検出器１８の暴走検出法を示す図で
ある。
ある。
１ 三相交流電源 ２ 電力変換器 ３ モータ ４ エンコーダ ５ 速度演算器 ６ 速度制御器 ７ 信号加算器 ８ 暴走検出器 １８ 暴走検出器 １０１ 速度指令信号 １０２ 速度フィードバック信号 １０３ 制御信号 １０４ 回転角度信号 １０５ 電源遮断信号 １０６ 速度偏差信号
Claims (2)
- 【請求項１】 指令速度とモータの回転速度との偏差を
求め速度偏差とし、該速度偏差が減少するよう前記モー
タの速度を制御するモータの暴走検出方法において、 制御周期毎に前記速度偏差を検出し、前記速度偏差が予
め定められた制御周期の回数だけ連続して増加した場合
に前記モータが暴走したと判定することを特徴とするモ
ータの暴走検出方法。 - 【請求項２】 モータと連動して回転し、前記モータの
回転速度と同期したパルス信号を出力するエンコーダ
と、 前記エンコーダから出力されたパルス信号を入力し、前
記モータの回転速度を示す速度フィードバック信号と位
相情報を伝達するための回転角度信号とを出力する速度
演算器と、 速度指令信号と前記速度フィードバック信号の偏差を求
め速度偏差信号として出力する信号加算器と、 前記速度偏差信号が減少するよう前記モータの回転速度
が制御されるような制御信号を出力する速度制御器と、 前記回転角度信号により前記モータの回転子の回転角度
の位相を検出し、三相交流電源の電圧を前記モータの回
転速度が前記制御信号により指示された回転速度となる
ようＰＷＭ制御して前記モータに印加する電力変換器と
から構成されるモータの速度制御装置において、 前記速度偏差が予め定められた制御周期の回数だけ連続
して増加した場合、前記電力変換器の前記モータへの電
源供給を遮断する暴走検出手段を有することを特徴とす
るモータの速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093858A JPH10290521A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | モータの暴走検出方法および速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093858A JPH10290521A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | モータの暴走検出方法および速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10290521A true JPH10290521A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14094141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9093858A Pending JPH10290521A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | モータの暴走検出方法および速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10290521A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006158009A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Fuji Electric Systems Co Ltd | ドア開閉装置 |
| JP2009201210A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Nsk Ltd | サーボモータの制御方法およびその制御装置 |
| JP2012005151A (ja) * | 2010-06-12 | 2012-01-05 | Nippon Reliance Kk | モータ制御装置及び異常検出方法 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9093858A patent/JPH10290521A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006158009A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Fuji Electric Systems Co Ltd | ドア開閉装置 |
| JP2009201210A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Nsk Ltd | サーボモータの制御方法およびその制御装置 |
| JP2012005151A (ja) * | 2010-06-12 | 2012-01-05 | Nippon Reliance Kk | モータ制御装置及び異常検出方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051207 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060412 |