JPS5899287A - 同期電動機制御方式 - Google Patents
同期電動機制御方式Info
- Publication number
- JPS5899287A JPS5899287A JP56197322A JP19732281A JPS5899287A JP S5899287 A JPS5899287 A JP S5899287A JP 56197322 A JP56197322 A JP 56197322A JP 19732281 A JP19732281 A JP 19732281A JP S5899287 A JPS5899287 A JP S5899287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- pulse
- synchronous motor
- circuit
- speed
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- GPDHNZNLPKYHCN-DZOOLQPHSA-N [[(z)-(1-cyano-2-ethoxy-2-oxoethylidene)amino]oxy-morpholin-4-ylmethylidene]-dimethylazanium;hexafluorophosphate Chemical compound F[P-](F)(F)(F)(F)F.CCOC(=O)C(\C#N)=N/OC(=[N+](C)C)N1CCOCC1 GPDHNZNLPKYHCN-DZOOLQPHSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 101150075109 FIS1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100438619 Mus musculus Cpb2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100012929 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mtp-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 244000007853 Sarothamnus scoparius Species 0.000 description 1
- 241000532784 Thelia <leafhopper> Species 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 101150036577 fl11 gene Proteins 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同期電動機1%に回転界磁形の同期電動機に通
用して好適な同期電動機の制御方式に関し、速度制御が
簡単でしかもさめ細かにしうる同期電動機の制御方式に
関する〇 回転界磁形の同期電動機は、電機子を固定子とし、界磁
li管回転子として構成され、固定子巻線(電機予巻I
s)に三相又流會印加することVこより一回転磁界を発
生し、界磁極を回転a界で引りばりて界磁極を回転磁界
と同一速度で回転せしめるものでめる@ ° 係る同期電動機の速度制御は@a嶌動機に比し壷雑
で且つ制御回路の構成も複雑化するという欠点が6り7
t。
用して好適な同期電動機の制御方式に関し、速度制御が
簡単でしかもさめ細かにしうる同期電動機の制御方式に
関する〇 回転界磁形の同期電動機は、電機子を固定子とし、界磁
li管回転子として構成され、固定子巻線(電機予巻I
s)に三相又流會印加することVこより一回転磁界を発
生し、界磁極を回転a界で引りばりて界磁極を回転磁界
と同一速度で回転せしめるものでめる@ ° 係る同期電動機の速度制御は@a嶌動機に比し壷雑
で且つ制御回路の構成も複雑化するという欠点が6り7
t。
恢って1本発明は、同期電動機の速1ft−容易に制御
トでき、しかも直流電動機と同等のトルク発生制御が可
能となり、きめ細かな即応性のある制御がでさる同期電
動機制御方式f:提供することを目的とするものである
0 更に1本発明は直流電動機と同等のトルク発生制御を簡
単なnll成に工つて遁成しうる同期電動機制御方式を
提供することt他の目的とする。
トでき、しかも直流電動機と同等のトルク発生制御が可
能となり、きめ細かな即応性のある制御がでさる同期電
動機制御方式f:提供することを目的とするものである
0 更に1本発明は直流電動機と同等のトルク発生制御を簡
単なnll成に工つて遁成しうる同期電動機制御方式を
提供することt他の目的とする。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
第1図は分巻直流機のトルク発生原理図でめる0分巻t
IfL機は第1図(a) K示す如くアマーデエアAM
の回りにtIL債子巻11AWが巻回されて電機子を構
成し、この電機子が一対の界磁極FM間に設けられて成
る。このトルク発生メカニズムは第19咎)の如く、固
定子である界磁極FMの主磁束φに対し、電機予巻11
AWの電機子電流Ialその発生トルクTが回転方向に
向く様に、電流の切換え動作上行い1発生トルクTは次
式によって懺現される。
IfL機は第1図(a) K示す如くアマーデエアAM
の回りにtIL債子巻11AWが巻回されて電機子を構
成し、この電機子が一対の界磁極FM間に設けられて成
る。このトルク発生メカニズムは第19咎)の如く、固
定子である界磁極FMの主磁束φに対し、電機予巻11
AWの電機子電流Ialその発生トルクTが回転方向に
向く様に、電流の切換え動作上行い1発生トルクTは次
式によって懺現される。
T=、=にφI a (1
1即ち、分巻直流機は、主磁束φが一定であれば、発生
トルクTは電機子電流Iaに比例することになり、極め
てトルク、速度の制御が容易でめる・一方1回転界磁形
の同期電動機は第2図の構成図に示す如く、界磁極比M
1回転子とし、電機子**sWt固定子とするもので、
界a極KMの王11こ幻し、蛇生トルクが回転力向eこ
Il、I」<悼Vこ電機予巻@SWの電機予電tItを
′gI流子で切換えるものでめる。回転界磁形の同期電
動機の発生トルクと電機子電流の関係は、上述の第(1
)弐〇王−束φが界a&几Mの主磁束ベクトルφSに、
xg子電流ニーが電機予巻@SWの電流ベクトルIsK
ヤれそれ対応させることが出来、従って、同期電動惚の
発生トルクTは次式で表わされる。
1即ち、分巻直流機は、主磁束φが一定であれば、発生
トルクTは電機子電流Iaに比例することになり、極め
てトルク、速度の制御が容易でめる・一方1回転界磁形
の同期電動機は第2図の構成図に示す如く、界磁極比M
1回転子とし、電機子**sWt固定子とするもので、
界a極KMの王11こ幻し、蛇生トルクが回転力向eこ
Il、I」<悼Vこ電機予巻@SWの電機予電tItを
′gI流子で切換えるものでめる。回転界磁形の同期電
動機の発生トルクと電機子電流の関係は、上述の第(1
)弐〇王−束φが界a&几Mの主磁束ベクトルφSに、
xg子電流ニーが電機予巻@SWの電流ベクトルIsK
ヤれそれ対応させることが出来、従って、同期電動惚の
発生トルクTは次式で表わされる。
T=に’・φ襲・X@・槙r(2)
ここで、rは、絡5図の同期電動機の等価[gli11
2!I図t#照すると、電機子IE流工3とvj導起電
圧EOの位相差である0淘、−図において、taFi電
φ子巻線SWの抵抗、Xsは電機子反作用及び電機子^
れ磁束を考慮し九同期リアクタンスである〇従って、誘
導起電圧EOと電機4電filsの位相を同相にすれば
、換言すると主磁束φSと電機子11訛Isが直交する
ように制御すれば第(2)式で与えられるトルクTは。
2!I図t#照すると、電機子IE流工3とvj導起電
圧EOの位相差である0淘、−図において、taFi電
φ子巻線SWの抵抗、Xsは電機子反作用及び電機子^
れ磁束を考慮し九同期リアクタンスである〇従って、誘
導起電圧EOと電機4電filsの位相を同相にすれば
、換言すると主磁束φSと電機子11訛Isが直交する
ように制御すれば第(2)式で与えられるトルクTは。
T=に’ φ易I s
(3)となり、全く直流電動機のトル
ク発生と等11b凶に同期電動機を駆動丁心ことが出来
る。
(3)となり、全く直流電動機のトル
ク発生と等11b凶に同期電動機を駆動丁心ことが出来
る。
そこで、本発明では界81iの位置(即ち、主磁束の位
相であり、#s導起電圧EOの位相と90度ずれている
)を検出して、該位置に対応する位相を持つ電流指令を
発生し、この電流指令t−同期電動機の電機予巻IK印
加して、同期電動機を11151電動機と同等に駆動制
御すkことを基本的概念とする。そして1本発明では界
磁極の位置検出の几めの構成が簡単でしかも回転子の速
度制御の迄めの位相信号と同様に位置検出信号を取扱う
ことが可能な様に考慮されている。
相であり、#s導起電圧EOの位相と90度ずれている
)を検出して、該位置に対応する位相を持つ電流指令を
発生し、この電流指令t−同期電動機の電機予巻IK印
加して、同期電動機を11151電動機と同等に駆動制
御すkことを基本的概念とする。そして1本発明では界
磁極の位置検出の几めの構成が簡単でしかも回転子の速
度制御の迄めの位相信号と同様に位置検出信号を取扱う
ことが可能な様に考慮されている。
IIK−4図は本発明の同期電動機制御方式の一実施例
プロ92図でめる。
プロ92図でめる。
図中、1は回転界磁形の同期電動機、2はパルスエンコ
ーダでるり、同期電動機1のシャフトに[Mされ、各種
の位置信号1に発生するものである・コノパルスエンコ
ーダ2については、第5図及び第6図構・成因、第7図
回路図、第8図動作説明図を用いて詳細に説明する0パ
ルスエンコーダ2tiε 同期電動機1のシャツ)KII緒される回転軸20コー
ド板25が設けられてなり、コード板25の位fl11
信号t1!堆る皮めの発光ダイオード等の発光素子22
と、フォトダイオ−下等の受光素子21とがコード板2
51にはさんで対向して設けられ、更に出力回路24が
設けられる0コード板23は第6図に示す様にA相→ト
ラックa、B相→トラックb、z相トラックC及び4ト
ラツクから成るコードトラックdが同心円上に形成され
ており。
ーダでるり、同期電動機1のシャフトに[Mされ、各種
の位置信号1に発生するものである・コノパルスエンコ
ーダ2については、第5図及び第6図構・成因、第7図
回路図、第8図動作説明図を用いて詳細に説明する0パ
ルスエンコーダ2tiε 同期電動機1のシャツ)KII緒される回転軸20コー
ド板25が設けられてなり、コード板25の位fl11
信号t1!堆る皮めの発光ダイオード等の発光素子22
と、フォトダイオ−下等の受光素子21とがコード板2
51にはさんで対向して設けられ、更に出力回路24が
設けられる0コード板23は第6図に示す様にA相→ト
ラックa、B相→トラックb、z相トラックC及び4ト
ラツクから成るコードトラックdが同心円上に形成され
ており。
人相及びB相トラックa、 bには各々π/2だけ位相
のずれ九回転パルス列がコード板回転時に発生する様パ
ターンが形成されている0 2軸トラツクCには同期電動機4が1回転する毎に1パ
ルス発生する様なパターンが形成されている〇一方、コ
ードトラックdは4トラツクからなり、コード板の各回
転角対応に各々異なる4ビツトの位置コードが一生する
様に各トラックのノ(ターンが形成されており、位置コ
ードとしてはグレイコードが用いられるOそして第7図
に示す様に受光素子21はコード板25の各トラックに
応じ7つの素子21m乃至21dで構成され、素子21
aが人相トラ128%素子21bがB相トラックし1索
子21CがZ相トラックc、4つの素子21dがコード
トラックdに対応している。第7図出力回路図に示す様
に、各素子21g乃至21cは各々アンプ24m乃至2
4cに接続され、一方4つの素子21dはパラレルシリ
アル変換器24d (以下P 8 コニ/ /Z −タ
と称す)に接続されている。P8コンバータ24dはパ
ルス発生器24eK接続され、4つの素子21dで読取
ったコード板25の4ビツトの位置コードをパルス発生
器24eのパルス周波数でパルスの数に変換して出力す
るものであり1例えば、前述の4ビツトの位置コードが
セット場れ、パルス発生器24eの出力パルス【り゛ラ
ンカウントするアップダウンカウンタと、゛アップダウ
ンカウンタの内容が零になった時、ゲート上貼じパルス
発生器24eの出力パルスの通過t−阻止するゲート回
路とで構成されるものと考えてよい◇こ、のP8コンバ
ータ24dは位置コードに対応する数のパルス列を人′
出力熾に出力するとともにこのパルス列と露/2だけ位
相のずれtパルス列t B/出力端に出力し、史にパル
ス列の蛇生時期間メンとなる劃−信号2會発生する。
のずれ九回転パルス列がコード板回転時に発生する様パ
ターンが形成されている0 2軸トラツクCには同期電動機4が1回転する毎に1パ
ルス発生する様なパターンが形成されている〇一方、コ
ードトラックdは4トラツクからなり、コード板の各回
転角対応に各々異なる4ビツトの位置コードが一生する
様に各トラックのノ(ターンが形成されており、位置コ
ードとしてはグレイコードが用いられるOそして第7図
に示す様に受光素子21はコード板25の各トラックに
応じ7つの素子21m乃至21dで構成され、素子21
aが人相トラ128%素子21bがB相トラックし1索
子21CがZ相トラックc、4つの素子21dがコード
トラックdに対応している。第7図出力回路図に示す様
に、各素子21g乃至21cは各々アンプ24m乃至2
4cに接続され、一方4つの素子21dはパラレルシリ
アル変換器24d (以下P 8 コニ/ /Z −タ
と称す)に接続されている。P8コンバータ24dはパ
ルス発生器24eK接続され、4つの素子21dで読取
ったコード板25の4ビツトの位置コードをパルス発生
器24eのパルス周波数でパルスの数に変換して出力す
るものであり1例えば、前述の4ビツトの位置コードが
セット場れ、パルス発生器24eの出力パルス【り゛ラ
ンカウントするアップダウンカウンタと、゛アップダウ
ンカウンタの内容が零になった時、ゲート上貼じパルス
発生器24eの出力パルスの通過t−阻止するゲート回
路とで構成されるものと考えてよい◇こ、のP8コンバ
ータ24dは位置コードに対応する数のパルス列を人′
出力熾に出力するとともにこのパルス列と露/2だけ位
相のずれtパルス列t B/出力端に出力し、史にパル
ス列の蛇生時期間メンとなる劃−信号2會発生する。
一方、一対のアンドゲート回路とオアゲート回路で構成
される切替回路24g、 24hKF′i、この制御信
号2及びインバータ24fでインバートされた制御信号
2が入力されて切替動作を行なう。
される切替回路24g、 24hKF′i、この制御信
号2及びインバータ24fでインバートされた制御信号
2が入力されて切替動作を行なう。
切替回路24gにはアンプ241からの人相回転パルス
及びP8コンバータ24dのA′出力端からの位t パ
ルス列が入力され、制御信号2がオンの時には、位置パ
ルス列を出力し、1181IIili信号2がオフの時
には、人相回転パルス列を発生丁心。同様に切替回路2
4hにはアンプ24bからのB相回転パルス及びP8コ
ンバータ24dのB′出力端がらの位置パルス列が入力
され、制御信号2がオンの時には、位置パルス列を出力
し、制御信号2がオフの時には、B@回転パルス列を発
生する0各切替1gl路24g、24hはラインド5
イハ24 i、 24 j KWltJe場れ、その出
力【外部へ与える◇又、本子21cの出力でめる2相パ
ルスはアンプ24c、ラインドライ/<24kt介し同
様に外部に出力される。第8図の動作説明図を参照に動
作を説明すると、電源1呂号PWがオンとなると、クリ
ア信号CLがP8コンバータ24dに人力される。この
時同期電動機1は回転しておらず、PSコノバータ24
dはクリア信号CLt−トリかにして、4つの素子21
dの4ビツトコ一ド信号、即ち界a極の位置上読取り、
コードに対応する数のパルス列A′と回転パルス列にと
π/2だけ位相のずれ九回転パルス列B′奮発生し、更
に制御信号zt−発生する。この制御信号zVcよって
切替回路24g、24iはP8コンバータ24d側に切
替わり、各切替回路24g、24iからは各パルス列A
/ 、 B/が出力され、更にライントライバ24i、
24jから外部へ出力される。この制御信号20発生期
間は、界礎極の位置検出期間L)T″′Cあり、制御信
号2の立下りによりて切替回路24g。
及びP8コンバータ24dのA′出力端からの位t パ
ルス列が入力され、制御信号2がオンの時には、位置パ
ルス列を出力し、1181IIili信号2がオフの時
には、人相回転パルス列を発生丁心。同様に切替回路2
4hにはアンプ24bからのB相回転パルス及びP8コ
ンバータ24dのB′出力端がらの位置パルス列が入力
され、制御信号2がオンの時には、位置パルス列を出力
し、制御信号2がオフの時には、B@回転パルス列を発
生する0各切替1gl路24g、24hはラインド5
イハ24 i、 24 j KWltJe場れ、その出
力【外部へ与える◇又、本子21cの出力でめる2相パ
ルスはアンプ24c、ラインドライ/<24kt介し同
様に外部に出力される。第8図の動作説明図を参照に動
作を説明すると、電源1呂号PWがオンとなると、クリ
ア信号CLがP8コンバータ24dに人力される。この
時同期電動機1は回転しておらず、PSコノバータ24
dはクリア信号CLt−トリかにして、4つの素子21
dの4ビツトコ一ド信号、即ち界a極の位置上読取り、
コードに対応する数のパルス列A′と回転パルス列にと
π/2だけ位相のずれ九回転パルス列B′奮発生し、更
に制御信号zt−発生する。この制御信号zVcよって
切替回路24g、24iはP8コンバータ24d側に切
替わり、各切替回路24g、24iからは各パルス列A
/ 、 B/が出力され、更にライントライバ24i、
24jから外部へ出力される。この制御信号20発生期
間は、界礎極の位置検出期間L)T″′Cあり、制御信
号2の立下りによりて切替回路24g。
24hがアンプ24m、24b111に切替わり、同期
電動機1のサーボ制御期間SRとなって、同期電動機1
の回転に従いライントライバ24i、 24jからは各
人相、B相回転パルスが出力される。0即ち、ライント
ライバ24+、 24jからは位置検出期間1)Tでt
よ、位置パルスが、それに引続くプーボ制帥勘闇S凡で
は、人相、B相回転パルスが出力されることになる0こ
のような出力回路24は近年の高密直楽積回路技術によ
って、砿少化でさ、パルスエンコーダ21体に搭載上う
る。
電動機1のサーボ制御期間SRとなって、同期電動機1
の回転に従いライントライバ24i、 24jからは各
人相、B相回転パルスが出力される。0即ち、ライント
ライバ24+、 24jからは位置検出期間1)Tでt
よ、位置パルスが、それに引続くプーボ制帥勘闇S凡で
は、人相、B相回転パルスが出力されることになる0こ
のような出力回路24は近年の高密直楽積回路技術によ
って、砿少化でさ、パルスエンコーダ21体に搭載上う
る。
纂4図に戻って、5は回転方向判別回路であり。
パルスエンコーダ2のライントライバ24i、24jの
出力パルスが入力されて、同期電動機1の回転方向を検
出し、且つ正回転している時VCは11!4にパルスエ
ンコーダ2かう発生するパルス速度と同速度或いは4倍
の正パルス列P P @’出力し、負回転している時に
は線4にパルスエンコーダ2から発生するパルスの速度
と同速度或いは4倍の負パルスNPt出力する04は7
ツプダウンカウンタであり、回転方向判別回路5からの
正パルスPPをカウントアツプし、又負パルスNPiカ
ウントダウンする◎5はリードオンリメモリーでるり、
のカウント値に対応するCeI#籠、5Ijo直を出力
丁るもの、6はjJA変換器でめり、リードオンリメモ
リー5の出力cmfj値、sij# [1にアナログ電
圧に変換するものである。7は正パルス列PP或いは負
パルス列NPのパルス速[’を電圧に変換するF/V
賢換器でおり、での出力電圧は同期電動機1の回転速度
に比例し実速度電圧TSAとなる08は図示しない速度
指令回路から指令され比速度指令電圧VCMDと実速度
電圧TEAの差(以後速度誤差という)ER會演算する
演算回路、!は速度誤差ERを増幅して電機子電流の振
幅Is會出方する誤差アンプ、10は乗算回路で、誤差
アンプ9の出力とDA変換器6の出カ鍋θ、l#とt乗
jl L 2 [(7)tfilim令11a(=Is
−sinθ1 、 II b (=Is −csse
)會それぞれ出力する。11は2相電号t−5相に変換
する2相−3相変換回路で、第9図に示すような回路構
成を有している。即ち、2相−5相変換回[11は2つ
のオペレージ璽ンアン7’OA1゜0人2と、10にΩ
の抵抗絢〜R4と、!L78にΩの抵抗fL、と、 5
にΩの抵抗fis1に有している。さて、各抵抗R1−
R1の直音上記のように決定すると共に図示の如<M−
すると、端子Tu、 Tv、 ’1’w ;5a 6そ
れぞれが出力される〇そして、これらIu、 Iv、
Lwは互いに2π15の位相差を有し、しかも騨導起電
圧Eoと同相の島相電流指令となっている。
出力パルスが入力されて、同期電動機1の回転方向を検
出し、且つ正回転している時VCは11!4にパルスエ
ンコーダ2かう発生するパルス速度と同速度或いは4倍
の正パルス列P P @’出力し、負回転している時に
は線4にパルスエンコーダ2から発生するパルスの速度
と同速度或いは4倍の負パルスNPt出力する04は7
ツプダウンカウンタであり、回転方向判別回路5からの
正パルスPPをカウントアツプし、又負パルスNPiカ
ウントダウンする◎5はリードオンリメモリーでるり、
のカウント値に対応するCeI#籠、5Ijo直を出力
丁るもの、6はjJA変換器でめり、リードオンリメモ
リー5の出力cmfj値、sij# [1にアナログ電
圧に変換するものである。7は正パルス列PP或いは負
パルス列NPのパルス速[’を電圧に変換するF/V
賢換器でおり、での出力電圧は同期電動機1の回転速度
に比例し実速度電圧TSAとなる08は図示しない速度
指令回路から指令され比速度指令電圧VCMDと実速度
電圧TEAの差(以後速度誤差という)ER會演算する
演算回路、!は速度誤差ERを増幅して電機子電流の振
幅Is會出方する誤差アンプ、10は乗算回路で、誤差
アンプ9の出力とDA変換器6の出カ鍋θ、l#とt乗
jl L 2 [(7)tfilim令11a(=Is
−sinθ1 、 II b (=Is −csse
)會それぞれ出力する。11は2相電号t−5相に変換
する2相−3相変換回路で、第9図に示すような回路構
成を有している。即ち、2相−5相変換回[11は2つ
のオペレージ璽ンアン7’OA1゜0人2と、10にΩ
の抵抗絢〜R4と、!L78にΩの抵抗fL、と、 5
にΩの抵抗fis1に有している。さて、各抵抗R1−
R1の直音上記のように決定すると共に図示の如<M−
すると、端子Tu、 Tv、 ’1’w ;5a 6そ
れぞれが出力される〇そして、これらIu、 Iv、
Lwは互いに2π15の位相差を有し、しかも騨導起電
圧Eoと同相の島相電流指令となっている。
12は指令電流Iu、 Iv、 Iwと実際の相電流の
差會求める演算回路であり、第10図に示す構成を有す
る◎即ち、それぞれ各相電指令寛流ju、 Iv。
差會求める演算回路であり、第10図に示す構成を有す
る◎即ち、それぞれ各相電指令寛流ju、 Iv。
Iwと実際の摺電@ Imu、 IJl’V、 III
Wの差を演算する演算回路12m、 12b、 12c
と、変流器で検出されたIJIVとIiwの加算を行な
ってU相の摺電15tLau會出力する演算回路12d
と、それぞれ各相電に設けられ各相の電流差を増幅する
電流アンプ12e。
Wの差を演算する演算回路12m、 12b、 12c
と、変流器で検出されたIJIVとIiwの加算を行な
ってU相の摺電15tLau會出力する演算回路12d
と、それぞれ各相電に設けられ各相の電流差を増幅する
電流アンプ12e。
12f、 12gで構成される◎15はパルス幅変調回
路、14はパルス輪変−回路の出力−信号により制御さ
れるインバータで、外部に設けられた5相交滝電滝とこ
の5相父流t[fiに整流する整流5回路(ダイオード
群及びコンデンサ)によってtI流電圧が付与される。
路、14はパルス輪変−回路の出力−信号により制御さ
れるインバータで、外部に設けられた5相交滝電滝とこ
の5相父流t[fiに整流する整流5回路(ダイオード
群及びコンデンサ)によってtI流電圧が付与される。
パルス幅変調回路13は、811図に示すように鋸鋼状
信号8T8奮発生する鋸歯状[IEOOM8T8G、比
較器COMU、 COMv、 C0Mw。
信号8T8奮発生する鋸歯状[IEOOM8T8G、比
較器COMU、 COMv、 C0Mw。
ノットゲートNOT、〜NOT、、 ドライバDV1
〜DV。
〜DV。
會有し、インバータ14は6個のパワートランジスタQ
、−Q−とダイオードD1〜D・含有している。パルス
幅変調回w115の各比較器COMU、 COMV。
、−Q−とダイオードD1〜D・含有している。パルス
幅変調回w115の各比較器COMU、 COMV。
C0Mwはそれぞれ鋸歳状波信号8T8と三相交流信号
iu、 iv、 iwの振幅を比較しiu、 iv、
iwが8T8の籠より大きいときには1”を、小さいと
きには“0”全出力する0従って、今、iuについて看
目丁ゐと比較器COMUから第12図に示すパルス幅変
−され几電流指令tUCが出力される。即ち、凰u。
iu、 iv、 iwの振幅を比較しiu、 iv、
iwが8T8の籠より大きいときには1”を、小さいと
きには“0”全出力する0従って、今、iuについて看
目丁ゐと比較器COMUから第12図に示すパルス幅変
−され几電流指令tUCが出力される。即ち、凰u。
iv、 iwの振幅に応じてパルス幅変調され几三相の
電流指令iuc、 ivc、 +wcが出力される0つ
いで、ノヴトゲー)NUT、〜NOT、、ドライバ回路
DV、〜DV@はこれら電流指令iuc、 ivc、
iwc を駆動信号8Q+〜8Q・に変換し、インバー
タ14を構成する各パワートランジスタQs〜Qsをオ
ン/オフ制御する。伺、14′は萌述の直流給電用の整
流回路でめる0 第4図の回路の動作1に説明する〇 電源がオンされると、帥述の如くパルスエンコーダ2に
おいて、クリア信号2が発生し、これにより界磁極の位
置を示す位置パルス列A/ 、 B/が出力され、回転
方向判別回路3は位置パルス列A′。
電流指令iuc、 ivc、 +wcが出力される0つ
いで、ノヴトゲー)NUT、〜NOT、、ドライバ回路
DV、〜DV@はこれら電流指令iuc、 ivc、
iwc を駆動信号8Q+〜8Q・に変換し、インバー
タ14を構成する各パワートランジスタQs〜Qsをオ
ン/オフ制御する。伺、14′は萌述の直流給電用の整
流回路でめる0 第4図の回路の動作1に説明する〇 電源がオンされると、帥述の如くパルスエンコーダ2に
おいて、クリア信号2が発生し、これにより界磁極の位
置を示す位置パルス列A/ 、 B/が出力され、回転
方向判別回路3は位置パルス列A′。
B′からこの位置パルス列A/ 、 f31の4倍の速
度の正パルス列PP會出力する。伺、この場合同期!動
機1は回転せず静止しているが、−パルスエンコーダ2
が位置パルス列A′に対し1E/2位相のずれた位置パ
ルス列B′を出力するので、回転方向判別回路5は正回
転とみなし、正パルス列PP、出力するものである。こ
の正パルス列PPはアップタウンカウンタ4で計数され
る@これにより、静止時の同期電動機1の界磁極の初期
回転位置がカウンタ4にプリセット嘔れ几ことになる0
カウンタ4の出力はリードオンリメモリー5で幅#籠、
siθ値に弯換畜れ、DA変換器6によって鍋θ、■−
に応じ九電圧が出力されることになる0そして、以後、
同期電動機1に速度指令V CMDが与えられて三相交
流が供給ケ牡、同期電111J機1が回転すると回転方
向に応じて回転方向判別回路5は正パルスPP或いは負
パルスNPが繍1鳳或い#′i4に発生し、ア、Vブダ
ウンヵウンタ4がこの正パルスPPt−カウントアツプ
し或いは負パルスNPt−カウントダウンし、カウンタ
4の内容に従い、リードオンリメモリー5、LIA変換
器6がら・、回転子の位置θに応じた正弦波S」θ、余
弦波調0が出方される。
度の正パルス列PP會出力する。伺、この場合同期!動
機1は回転せず静止しているが、−パルスエンコーダ2
が位置パルス列A′に対し1E/2位相のずれた位置パ
ルス列B′を出力するので、回転方向判別回路5は正回
転とみなし、正パルス列PP、出力するものである。こ
の正パルス列PPはアップタウンカウンタ4で計数され
る@これにより、静止時の同期電動機1の界磁極の初期
回転位置がカウンタ4にプリセット嘔れ几ことになる0
カウンタ4の出力はリードオンリメモリー5で幅#籠、
siθ値に弯換畜れ、DA変換器6によって鍋θ、■−
に応じ九電圧が出力されることになる0そして、以後、
同期電動機1に速度指令V CMDが与えられて三相交
流が供給ケ牡、同期電111J機1が回転すると回転方
向に応じて回転方向判別回路5は正パルスPP或いは負
パルスNPが繍1鳳或い#′i4に発生し、ア、Vブダ
ウンヵウンタ4がこの正パルスPPt−カウントアツプ
し或いは負パルスNPt−カウントダウンし、カウンタ
4の内容に従い、リードオンリメモリー5、LIA変換
器6がら・、回転子の位置θに応じた正弦波S」θ、余
弦波調0が出方される。
一方、同期電動機には、所望の回転速度Vcで回転せし
めるべく、演算回路8の加算端子に所定のアナログ値を
有する速度指令電圧VCMDが人力される。一方、同期
電動11−1は実速度Va ((Vc )で回転してい
るから、 k’/V変換器7より実速度Viに比例した
実速Ill圧T8Aが出力され、この実速度電圧TSA
は演算回路80減算端子に入力される。
めるべく、演算回路8の加算端子に所定のアナログ値を
有する速度指令電圧VCMDが人力される。一方、同期
電動11−1は実速度Va ((Vc )で回転してい
るから、 k’/V変換器7より実速度Viに比例した
実速Ill圧T8Aが出力され、この実速度電圧TSA
は演算回路80減算端子に入力される。
従って、演算回路8は指令速度Vcと実速度■1の差で
おる速度誤差ER((演算し、これを誤差アンプ!に入
力する。誤差アンプ′9は次式に示す比例積分mjLt
行なう。
おる速度誤差ER((演算し、これを誤差アンプ!に入
力する。誤差アンプ′9は次式に示す比例積分mjLt
行なう。
尚、(5)式の演Xft釆工3は電機子電流の振幅に相
当する。即ち、負荷が変動し、るるいは速度指令が変化
すると速度誤差ER(=Vc−Va ) が大さくな
り、これに応じて電機子電流振幅Isも大さくなる。
当する。即ち、負荷が変動し、るるいは速度指令が変化
すると速度誤差ER(=Vc−Va ) が大さくな
り、これに応じて電機子電流振幅Isも大さくなる。
Isが大さくなればより大さなトルクが発生し、このト
ルクにより電動機の実速度が指令速度にも几らされる〇 一方、同期電動機1の界磁極の位置θ全庁す2相の正弦
di as # 、余弦波■θが前述の如ぐL)A変換
器6から出力されているか6乗31回路10は。
ルクにより電動機の実速度が指令速度にも几らされる〇 一方、同期電動機1の界磁極の位置θ全庁す2相の正弦
di as # 、余弦波■θが前述の如ぐL)A変換
器6から出力されているか6乗31回路10は。
11m==I酪・*# 、 11b==Is Sc&
1s#の演jlを行ない2相の電流指令11a、Ilb
を出力する・ついで2相−5相変換回路11は(41式
に示す演Xt行ない5相の電流指令Iu、 Iv、 I
wlそれぞれ出力する@淘、これらIu、 Iv、 I
wrj同期電同期電動−4起電圧Eoと同相の5相電流
指令となっている。
1s#の演jlを行ない2相の電流指令11a、Ilb
を出力する・ついで2相−5相変換回路11は(41式
に示す演Xt行ない5相の電流指令Iu、 Iv、 I
wlそれぞれ出力する@淘、これらIu、 Iv、 I
wrj同期電同期電動−4起電圧Eoと同相の5相電流
指令となっている。
しかる後、1相電流詣令Iu、 lv、 Iwは演算回
路12にて実際の相電流1au、 lav、 Lawと
に分がとられ、ついでその差分でめる三相5e[信号i
u。
路12にて実際の相電流1au、 lav、 Lawと
に分がとられ、ついでその差分でめる三相5e[信号i
u。
iv、 swは増幅されてパルス幅変−回5315の比
較器COMU、 COMV、 COMWに印加される@
各比較器COMU、COMV、COMWはそれぞれ鋸歯
状波信号8T8と三相交流信号iu、 iv、 iwの
振幅を比較し。
較器COMU、 COMV、 COMWに印加される@
各比較器COMU、COMV、COMWはそれぞれ鋸歯
状波信号8T8と三相交流信号iu、 iv、 iwの
振幅を比較し。
パルス幅変調され九三相の電流指令iuc、 ivc、
iwct出力し、)1トゲートNOT、〜N0Ts及
びドライバL)V、−DV・を介してインバータ駆動信
号8Qt〜8Q@【出力する。これらインバータ駆動信
号8Q1〜8Q・はそれぞれインバータ14を構成する
各パワートランジスタQ1〜Q−のベースに入力され、
これら各パワートランジスタQ、〜Qstオン/オフ制
御し、同期電動機1に三相電流全供給する。以後、同様
雇制御が行われて最終的に同期電動機1は指令速度で回
転することになる。
iwct出力し、)1トゲートNOT、〜N0Ts及
びドライバL)V、−DV・を介してインバータ駆動信
号8Qt〜8Q@【出力する。これらインバータ駆動信
号8Q1〜8Q・はそれぞれインバータ14を構成する
各パワートランジスタQ1〜Q−のベースに入力され、
これら各パワートランジスタQ、〜Qstオン/オフ制
御し、同期電動機1に三相電流全供給する。以後、同様
雇制御が行われて最終的に同期電動機1は指令速度で回
転することになる。
以上の様に5本発明によれば、位置パルス列と回転パル
スの両方を出力するパルスエンコーダと。
スの両方を出力するパルスエンコーダと。
位置パルス列によって回転子の位置がプリセット嘔れる
とと庵に回転パルスによって可逆計数する用足tt数十
段を設け、これにエリ肪導起電圧の位相【発生している
ので、同期電動機を@流電動機と同様に制御出来、速度
制御が一層谷易になるとともにトルク発生制御も容易化
し、きめ細かい即応性のめる制御が可能となる他に、1
つのパルスエンコーダで回転子の回転位置の一初期値設
定の位置パルスと回転時の回転パルスが得られるので。
とと庵に回転パルスによって可逆計数する用足tt数十
段を設け、これにエリ肪導起電圧の位相【発生している
ので、同期電動機を@流電動機と同様に制御出来、速度
制御が一層谷易になるとともにトルク発生制御も容易化
し、きめ細かい即応性のめる制御が可能となる他に、1
つのパルスエンコーダで回転子の回転位置の一初期値設
定の位置パルスと回転時の回転パルスが得られるので。
個々のパルス発生用の部品が共用化出来、小型化、構成
の簡易化を計れるとともに調整も容易となる。
の簡易化を計れるとともに調整も容易となる。
史にパルスエンコーダの出力線を位置パルスと回転パル
スで共用化しているため、出力線の数が減少し、ライン
トライバの減少、製造の容易化を得ることができ−る□
しかも、位置パルスは回転パルスと同様な形式で発生さ
れるので、可逆針数手段はこれら會意識することなく、
同一の信号として堆扱うことができるので、何畳付属構
成を要せず。
スで共用化しているため、出力線の数が減少し、ライン
トライバの減少、製造の容易化を得ることができ−る□
しかも、位置パルスは回転パルスと同様な形式で発生さ
れるので、可逆針数手段はこれら會意識することなく、
同一の信号として堆扱うことができるので、何畳付属構
成を要せず。
一層構成の簡易化が得られる@
陶、本発明を一実施内により説明し友が、本発明の主旨
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらt本発明の
範囲から排除するものではない。
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらt本発明の
範囲から排除するものではない。
謝1図は分巻−fi磯のトルク発生原理を説明する説明
図、第2図は回転界磁形の同期電動機説明図、第5図は
同期電動機の等価回路図、第4図は本発明の一実施例ブ
ロック図、第5図は第4図のエン:l−ダ構成図、第6
図は第5図の要部構成図、第7図は第5図エンコーダの
出力回路図、第8図は第7図回路の動作説明図、第9図
は第4図の2相−5相変換回路の回路図、WJ10図は
第4図の演算回路の回路図、第11図は第4図のパルス
幅変調回、路及びインバータの回路図、第12図はパル
ス幅変調回路の動作説明図である0 1・・・同期111動11.2・・・パルスエンコーダ
、6・・・回転方向判別回路、4・・・アブブダウンカ
ウンタ、5・・・リードオンリメモリー、6・・・DA
変換器、7・・・FV変換器、8・・・演算回路、!・
・・−差アンプ、10・・・乗算回路、11・・・2相
−6相変換回路、1、−2・・・演算回路、15・・・
パルス幅変調回路、14・・・インバータC 序/目 箒2回 第3riJ。 1τ $7 図 竿 9画 箒10凹
図、第2図は回転界磁形の同期電動機説明図、第5図は
同期電動機の等価回路図、第4図は本発明の一実施例ブ
ロック図、第5図は第4図のエン:l−ダ構成図、第6
図は第5図の要部構成図、第7図は第5図エンコーダの
出力回路図、第8図は第7図回路の動作説明図、第9図
は第4図の2相−5相変換回路の回路図、WJ10図は
第4図の演算回路の回路図、第11図は第4図のパルス
幅変調回、路及びインバータの回路図、第12図はパル
ス幅変調回路の動作説明図である0 1・・・同期111動11.2・・・パルスエンコーダ
、6・・・回転方向判別回路、4・・・アブブダウンカ
ウンタ、5・・・リードオンリメモリー、6・・・DA
変換器、7・・・FV変換器、8・・・演算回路、!・
・・−差アンプ、10・・・乗算回路、11・・・2相
−6相変換回路、1、−2・・・演算回路、15・・・
パルス幅変調回路、14・・・インバータC 序/目 箒2回 第3riJ。 1τ $7 図 竿 9画 箒10凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 同期電動機の誘導起電圧の位相を検出して該位相と同相
の電流指令を発生し、電機子巻線に誘導起電圧と同相の
電機子電流t−流すよう圧制御する同期電動機制御方式
において、該同期電動機の回転子の位置を検出し位置パ
ルス列を出力するとともに該同期電動機の回転時に回転
パルスを出力す( るパルスエンコーダと、該位置ハルス列によって回転子
の位置に応じ友数値がプリセットされるとともに前記回
転パルス會回転方向に応じて正或いは負方向に可逆計数
する可逆針数手段と、該可逆針数手段の針数1を傷θ、
silθに応じたアナログ電圧に変換して、帥記鋳導
起亀圧の位相を発生する変換手段とを設け、該パルスエ
ンコーダは該位置パルス列と鉄相パルスを切替゛え出力
することを%黴とする同期電動機制御方式0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197322A JPS5899287A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 同期電動機制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197322A JPS5899287A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 同期電動機制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899287A true JPS5899287A (ja) | 1983-06-13 |
Family
ID=16372525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56197322A Pending JPS5899287A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 同期電動機制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899287A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62210884A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 三相同期電動機の速度制御装置 |
| DE102017125929A1 (de) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Luftreifen |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP56197322A patent/JPS5899287A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62210884A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 三相同期電動機の速度制御装置 |
| DE102017125929A1 (de) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Luftreifen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4456868A (en) | Method and apparatus for controlling AC motors | |
| US4358722A (en) | Speed detector using resolver | |
| US4862343A (en) | Induction motor control apparatus | |
| EP0073503B1 (en) | Control system for synchronous brushless motors | |
| CN107878554A (zh) | 马达控制装置和电动助力转向系统 | |
| JPH0556117B2 (ja) | ||
| US4357569A (en) | Control device for a synchronous motor | |
| JP6581815B2 (ja) | 駆動制御装置 | |
| JP2022550030A (ja) | Bldcモータコントローラ/ドライバ | |
| JP2003299391A (ja) | 回転電機の制御装置 | |
| US4559485A (en) | Control systems for AC induction motors | |
| JP3279457B2 (ja) | 永久磁石同期電動機の制御装置 | |
| JP2020096452A (ja) | 交流回転機の制御装置、車両用交流回転機装置、及び電動パワーステアリング装置 | |
| JP2001028892A (ja) | 交流電動機のトルク検出装置及び駆動制御装置 | |
| JPH0130399B2 (ja) | ||
| JPS6333395B2 (ja) | ||
| JPS6169386A (ja) | 無整流子電動機駆動装置 | |
| JPH02159993A (ja) | 同期型交流サーボモータ駆動装置の基準電流波形発生回路 | |
| JPS62236380A (ja) | Acサ−ボモ−タ制御装置 | |
| JPS5899288A (ja) | 同期電動機制御方式 | |
| EP0073839A1 (en) | Control device for synchronous motor | |
| JPH0683585B2 (ja) | 励磁角制御により過渡応答を改善するようにした誘導モータのサーボ制御システム | |
| JPS5970195A (ja) | 同期電動機の出力トルク制御装置 | |
| SU892635A1 (ru) | Частотно-регулируемый электропривод переменного тока | |
| JPH0421390A (ja) | ブラシレスモータの駆動方式 |