JPS605785A - 同期電動機の定位置停止制御方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 こＱ）発明は、パワー用電動機を定位的”で停止させる
制御方式に関する。

ｅ動機を定位（直で停止させる制御方式（Ｊ）　１つｆ
、電動機の回転系に位置検出器を設け、こｎσ】構出信
号ｌｌ′ｒ基づいて′は動機を停止する位１はフィード
バックπよるクローズトループ方式があり、従来から広
〈実施さねている。

しかし、上記の方式では位置嵌出器ケ必要とすることが
大きな欠点である。！磁式や光重式などＱ）位置検出器
ンぽ動機に付加すると、ｔ４成が護雑となり、大型でし
かも高価なものとなる。また−般に位置検出器の耐偵境
性は富、動機自体のそれより劣る。そσンため高温・Ｓ
勤・高湿などの悪環境下で伊用するＫは問題がある。ま
た、位置検出器と制御装置とをケーブルで接続しなけれ
ばならない。このセンサケーブルはノイズを拾いやすい
ため、そのための対策も必要となる。

位置検出器を用いない定位置停止制御方式としてハ、パ
ルスモータン使用する方式が知ら几ている。こｒｔはモ
ータｖｒｉ１１加するパルス数でモータの位置（角度）
をオーブンループ式に制御することができる。しかし、
パルスモータはトルクの大キいもり）がなく、パワー用
電動機としてこれを採用することができない。

この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、大トルクが得らｎるパワー用の同期
電動機ケ、位置検出器ケ用いない簡単な制（２）系によ
り、定位置で滓出させるｉｌｉ制御方式ン提供するもの
である。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明を適用したＰＷＭ（パルス幅変調）方
式のインバータにて同期′Ｍ動機を、１ポ動する制御系
統を示している。

ダ流′醒源を整流器１で整流した出力がパワートランジ
スタ式インバータ２０入力となり、このインバータ２で
作らした交流出力が同期電ａ殻３の織機子巻線に印加さ
ｎる。

インバータ２　＆’！　Ｐ　Ｗ　Ｍ制御装置ｔ　４　ｖ
ｒよって制御さｎる。こ−の制御装置４において、発撮
器４１は指令部４０からの周波数指令信号ｖｒ従った周
波数で発振する。その発振出力は２つのカウンタ４２・
４３にそｎぞれ入力されて計数さ几る。

カウンタ４２のディジタル計数出力は、ｌ（＋Ｉ　Ｍか
らなる正弦波波形メモリ６１・６２・６３のアドレス入
力となる。これら３つの波形メモリ６１・６２・６３ｆ
ｆは同じ正弦波波形が量子化されて記憶さｔている。た
だし、各波形メモリ６１．６２・６３の記憶波形は１２
０”ずつ位相がずｎでいる。

各波形メモリ６１・６２・６３から読出されたディジタ
ル出力はそｎぞれＤ／Ａ変換器７１・７２・７３でアナ
ログの正弦波信号ｒ−ｓ−１，に変換される。

また、カウンタ４３の計数出力は三角波波形メモリ６４
Ｑ）アドレス入力となる。このメモリ６４のディジタル
出力がＤ／Ａ変換器７４でアナログ変換さｎることによ
り、三角波信号ｄが得らｎる。

第２図に上述した正づ玄波信号ｒ・８・ｔと三角波信号
ｄｆｌｌ＋）関係ケ示している。こｎらの信号周波数は
発娠器４１０周波数に比例して変化する。ただしこの実
施例においては、三角波信号ｄの周波数が正弦波信号ｒ
−８−ｔ、１７）６倍の周波数になるように設定さｎて
いる。

また、指令部４０からの重圧指令イ■号Ｃが各Ｄ／Ａ変
換器７１・７２・７３のゲイン制御信号となり、正ｒ１
ｉ：ｆ）ｌｔ　４８号ｒ　−ｓ　−ｔ、０）ｌ辰１％が
コ０）　１ｇ　＠Ｃｖｒよって制御さねろ。

各正弦波信号ｒ　−ｓ　−ｔ、と三角波信号ｄはそれぞ
ｎ比較器８１・８２・８３で比較さね、第２図に示すよ
うな不等幅パルス列が作ら肚ろ。こｎら比較器８１・８
２・８３の出力ｒよってインバータ２か制御され、イン
バータ２の出力重圧は第３図に示す正弦波近似のＰＷＭ
信号となり、電動機３ｆｆ印加される。

インバータ２の各相の重圧出力は、ｌサイクルが６等分
さｉ、６個の各位相区間Ｐ１〜Ｐ６に１つのパルスヲ含
んだ６発の不等幅パルス列からなる正弦波近似信号とな
る。かつ、各相間で１２０゜の位相差がある。

この発明の定位ｔｄ停止制御は、矢のように行なう。つ
まり、インバータ２の各相出力のノくルス列のパルス幅
ヲ６１固の各位相区間Ｐ１〜Ｐ６のうちの特定の位相区
間における各相出力のノくルスｍＫ固定し、等幅パルス
な繰返し′ｌ！を動機３に印加する。

これによりボ磯子巻線から静止磁界ン発生させ、上記特
定位相区間に対応する定位置で電動機３を停しヒさせる
。

例えば第３図の位相区間Ｐ２で宙頓機３火ｌ亭上させろ
場合、後述する制御によって、インバータ２から第４図
に示す等幅パルス列を出力させる。

第４図における各相出力のパルス幅は第３図の位相区間
Ｐ２における各相出力のそｎＫ等しい。このようにする
と、第６図に示すように、′ｒＸ＠機３の重機子巻線Ｒ
−８−Ｔからは矢印Ｐ２で示す方向０）静止磁界が発生
し、回転子に対してＰ２方向の静止力が１動く。

また第３図の位相区間Ｐ３で電動機３ン停出させる場合
、インバータ２から第５図に示す等幅パルス列を出力さ
せる。これで′電動機３では第６図における矢印Ｐ３方
向に静止力が働く。

インバータ２から第４図および第５図に示すような等幅
パルス列ン発生させるのは、この実施例においｒは、指
置部４０からの停止指令１３号ｈｖｒよってカウンタ４
２のカウント動作を停止ヒさせることで行なっている。

カウンタ４２のカウント動作をある時瑯Ｔ１で停止する
と、正弦波波形メモリ６１・６２・６３のアドレス更新
がなさｔなくなる。そのため第７図に示すように、Ｄ／
Ａ変換器７１・７２・７３θ〕出力ｒ・８・↑、は時点
Ｔ１の娠幅が連続ｆる直流となる。この直流と三角波ｄ
が比較器８１・８２・Ｂ３で比較さＴ′Ｌ、ると、等幅
σ）インバータ制御信号となり、これでインバータ２か
ら上述した等１１１Ｗ　パルス列が発生するっ 従って、カウンタ４２を動作させたり停止させたりする
ことにより、開部電動機３を回転させたり、任意の定位
置で停止させたりすることができるＯ なお、インバータ出力の１サイクルの分割数を増すこと
により、定位置停止制御の分解能を増すことができる。

以上詳細Ｖｒ説明したように、この発明によｎば、構成
を襟雑ｖｒする位置検出器ｌ用いずに、簡単なオーブン
ループ制御系により、大トルクのパワー用向朝市動機の
定位置停止制御が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図＆！この発明ケ適用した制御系の構成図、第２図
に同上制御系の通常動作時（（ロ）転駆動時）の制御信
号波形図、第３図通常動作時のインバータの出力波形図
、第４図および第５図は定位置停止制御のインバータの
出力波形図、第６図は同期′値動機の停止作用σ〕説明
図、第７図は定位置停止時σ〕制御信号波形図である。 ２・・・インバータ、３・・・同期′ボ、動機、４・・
・ｐｗｕｌＩｉｌｌ（財）装置、４０・・・指令部、４
１・・・発条器、４２゜４３・・・カウンタ、６１，６
２．６３・・・正弦波波形メモリ、６４・・・三角波波
形メモリ、７１．７２゜７３．７４・・・１〕／Ａｆ換
器、８１，８２．８３・・・比較器。 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルス幅変調方式のインバータを用い、出力電圧
   の１サイクルがＮ等分さｎ、Ｎ個（１）各位相区間ｆｆ
   １つのパルヌケ含んだＮ発σ〕不等１鴫ノクルス列から
   なる正弦波に近似した交流量カケ発生し、この出力で同
   期電動機を回転駆動するもα）Ｖｒおいで； ％ａ小出力パルス列のノくルス幅を、Ｎ＋固σ）各位相
   区間のうちの特定σ〕位相区間における各相出力のパル
   ス幅に固定し、等幅ノくルスを繰ｊ区し上記同靭富、動
   磯ｆ団加することにより、電機子巻線から静止研界ン発
   生させ、上記電動機な上記特定位相区間に対応する定位
   置で停止させることを特徴とする同期電動機の定位置停
   止制御方式。