JPS582159Y2

JPS582159Y2 - チヨクリユウデンドウキノセイギヨソウチ

Info

Publication number: JPS582159Y2
Application number: JP1975071370U
Authority: JP
Inventors: 杉一浩
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-05-29
Filing date: 1975-05-29
Publication date: 1983-01-14
Also published as: JPS51151912U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は直流電動機のトルク方向を界磁電流Ｑつ切換に
て行なう静止レオナード制御に係り、特に切換時間を早
くシ、且つ安定な制御を可能とした直流電動機の制御装
置に関する。

界磁電流の方向を切換えてトルク方向を切換えるために
、従来は界磁電流切換後、切換前に保持された界磁電流
指令と等しくなった時点から電機子側を生かしていた。

即ち第１図Ａに界磁電流Ｉ、Ｂに電機子電流■ 、Ｃに
電動機速度Ｎを関連づけて示すように、時刻ｔ１で界
磁電流の切換えを開始し、界磁電流の方向が反転しその
値が切換開始時点ｔ１における界磁電流値と等しくな
る時刻ｔ３で電機子側を生かしていた。

更に別な方法として、界磁電流切換後、電動機の逆起電
力が零になった時点から電機子側を先かす方法がある。

しかしながら前者の場合は切換時間、即ち無制御時間が
長くなる欠点を有し、又後者の場合は逆起電力が零（磁
束が零）になった時点で電機子側を生かしているため無
制御時間が短くなる点では優れているが、磁束が零であ
るから制御系が不安定となる欠点がある。

従って、本考案の目的は前述の欠点を除去するためにな
されたものであって、界磁切換後、界磁電流が最大弱め
界磁電流に達した時点で電機子側を生かすようにした直
流電動機の制御装置を提供することにある。

以下、本考案の実施例を第２図を参照して説明する。

第２図において１０は速度基準で、この速度基準１０と
、速度発電機１１から得られる電動機１２の速度帰還信
号１３との偏差信号を速度制御回路１４に印加し、この
速度制御回路１４の出力信号をアナログゲート回路１５
を介して同極性で電流制御回路１６に印加すると共に、
極性反転回路１Ｔ及びアナログゲート回路１８を介して
逆極性で電流制御回路１６に印加する。

電流制御回路１６の出力を電圧制御回路１９を介して位
相制御回路２０に印加する。

位相制御回路２０は制御整流器２１の出力を電流制御回
路１６の出力に応じて制御する。

電動機１２の電流を電流検出器２２で検出して電流制御
回路１６に電流帰還信号として印加すると共に後述する
ロジック回路２３に印加する。

一方界磁２４は制御整流器２５及び制御整流器２６のい
ずれか一方によって附勢され、これら制御整流器２５．
２６は界磁制御回路２７によって制御される位相制御回
路２８で制御される。

そして界磁制御回路２７に界磁電流基準２９と電流検出
器３０からの電流帰還信号を印加する。

電流検出器３０の出力信号を更に速度制御回路１４に並
設されるアンチハント回路３１、及び電機子制御開始指
令回路３２及びロジック回路２３に印加し、更にロジッ
ク回路２３に速度制御回路１４の出力信号を印加する。

しかしてこのロジック回路２３は電機子電流が零になっ
た条件で動作している制御整流器２５又は２６を絞り、
界磁電流が零になった条件で動作している制御整流器２
５又は２６のゲートをしゃ断し、所定の時間後事動作側
の制御整流器２５又は２６を生かす指令を与えると共に
、アナログゲート１６及び１８の開閉制御を行なう。

又１アンチハント回路３１は界磁電流検出器３０の出力
に応じてそのゲイン切換を行ない制御系Ｑつゲインを界
磁電流に応じて補正する。

前述の如く構成された第２図に於て、今アナログスイッ
チ１５が閉、１８が開で又制御整流器２５が動作し界磁
２４が正方向に励磁されている状態で、第１図に示す時
刻ｔ１でトルクの方向を逆にする指令、即ち速度基準
１０を低下させると短時間で電機子電流■ は零となる
。

電機子電流が零となった条件で制御整流器２５は絞られ
所定時間後に界磁電流■、は零になる。

この制御整流器２５の絞り信号は第２図のアナログゲー
ト回路１５．１８に入り電機子側１２の切換信号となる
。

そして界磁電流が零の条件で制御整流器２５のゲートし
ゃ断が行なわれ、制御整流器２６のゲートしゃ断解除及
び絞りが、解除され制御整流器２６が動作開始し、逆方
向り界磁電流が次第に増大してゆく。

そして界磁電流値が弱め界磁の最大値Ｉｆｔに達した時
点、即ち第１図のｔ２になった時点で第２図のアナログ
ゲート回路１８を開路し位相絞りを解除して再びアナロ
グゲート回路１５を閉路して電機子側の制御整流器２１
を生かす。

ここで、界磁電流値が弱め界磁の最大値Ｉｆｔに達した
時点より電機子電流を流すようにしているのは、つぎの
ような理由による。

ａ制御系上の問題磁束零付近にて切換えを行なりた場合には、トルク極性
は逆側である磁束が微少ＩＳために制御系の開ループ
のゲインが低下し、実運転範囲における安定応答領域か
ら外れて切換後の過渡時に制御系が不安定となる。

ｂ整流上の問題界磁電流値が、実運転範囲（本考案では最大弱め電流値
）以下にて電機子電流を流した（規定のａｉ／ａｔ以内
でも）場合には、整流が悪化して整流子に火花が発生し
たり、フラッシュオーバーする危険性がある。

すなわち、以上の理由により安定応答条件、整流条件を
満足し且つ切換時間（無制御時間）を最短とするために
、電機子制御を生かすタイミングを界磁電流値が弱め界
磁の最大値（実運転使用下限値）に達した時点に選定し
ているものである。

したがって、界磁切換方式の場合、切換時間を短かくし
て安定に正逆切換を行なうために、電機子側の制御を正
逆切換時のどのタイミングで生かすかがポイントとなる
が、この点上述した制御タイミングとすれば、界磁切換
による無制御時間は第１図に示すようにｔ、からｔ２
となって従来のｔｌからｔ３よりも大幅に短縮すること
が出来、且つ前述の如く切換により制御系が不安定とな
るようなことがなくなると共に整流上の問題も全くなく
、極めて信頼性の高い直流電動機の制御を行なうことが
出来る。

以上説明したように本考案によれば、界磁切換後、界磁
電流が弱め界磁の最大値に達した時点で電機子側制御を
生かすようにしたので、切換時間（無制御時間）の短縮
化を図り且つ整流上の問題がなくしかも安定した制御を
行なうことができる極めて信頼性の高い直流電動機の制
御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置及び本考案の一実施例の動作を説明す
るためのタイムチャート、第２図は本考案の一実施例を
示すブロック図である。１０・・・速度基準、１１・・・速度発電機、１２・・
・直流電動機の電機子、１３・・・速度帰還信号、１４
・・・速度制御回路、１５・・・アナログゲート回路、
１６・・・電流制御回路、１７・・・極性反転回路、１
８・・・アナログゲート回路、１９・・・電圧制限回路
、２０・・・位相制御回路、２１・・・制御整流器、２
２・・・電流検出器、２３・・・ロジック回路、２４・
・・直流電動機の界磁、２５、２６・・・制御整流器
、２７・・・界磁電流制御回路、２８・・・位相制御回
路、２９・・・界磁基準、３０・・・電流検出器、３１
・・・アンチハント回路、３２・・・電機子制御開始指
令回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

トルク方向を界磁電流の方向の切換えによって行なうよ
うにした静止レオナード装置に於いて、トルク方向の切
換時に電機子電流が零となった条件で動作状態にある界
磁側の制御整流器の位相を絞り、且つ界磁電流が零とな
った条件で前記制御整流器のゲートしゃ断を行なうと共
に不動作状態の界磁側の他の制御整流器を生かす指令を
与える回路と、界磁電流が弱め界磁の最大値に達した時
点で電機子側の制御整流器を生かす回路と、界磁電流に
応じて制御系のアンチハンドゲインを切換える回路とを
備えた直流電動機の制御装置。