JPS6142287A - モ−タ制御装置 - Google Patents
モ−タ制御装置Info
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- JPS6142287A JPS6142287A JP16111784A JP16111784A JPS6142287A JP S6142287 A JPS6142287 A JP S6142287A JP 16111784 A JP16111784 A JP 16111784A JP 16111784 A JP16111784 A JP 16111784A JP S6142287 A JPS6142287 A JP S6142287A
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- Japan
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- triangular wave
- circuit
- wave signal
- pulse width
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- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
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- 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】
(産業上の利用分野)
本発明は、モータ制御装置に関し、特にインバータ回路
の短絡防止のために設けられたパルス幅変調回路の不感
帯による悪影響を防止し得るモータの制御装置に関する
。
の短絡防止のために設けられたパルス幅変調回路の不感
帯による悪影響を防止し得るモータの制御装置に関する
。
(従来技術)
交流、直流モータの制御回路には、一般に交流又は直流
電流指令をパルス幅変調してインバータ回路(トランジ
スタ増幅回路)を駆動してパルス幅変調された正弦波又
は直流をモータに与える構成、即ちパルス幅変調駆動回
路が用いられている。このイン八−タ回路は直流の場合
は4つのトランジスタ、3相交流駆動の場合には各相2
つづつの計6つのトランジスタを持ち、各相のトランジ
スタ同志はそのオン−オフ動作が逆になるよう制御され
るが、この動作切替時各相の2つのトランジスタが同時
にオンとならないよう、即ち直流電源の短絡が生じない
ように、トランジスタの駆動信号(パルス幅変調された
信号)にデッドタイムが設けられている。このデッドタ
イムは、パルス幅変調回路に不感帯を設けることによっ
て設定している。
電流指令をパルス幅変調してインバータ回路(トランジ
スタ増幅回路)を駆動してパルス幅変調された正弦波又
は直流をモータに与える構成、即ちパルス幅変調駆動回
路が用いられている。このイン八−タ回路は直流の場合
は4つのトランジスタ、3相交流駆動の場合には各相2
つづつの計6つのトランジスタを持ち、各相のトランジ
スタ同志はそのオン−オフ動作が逆になるよう制御され
るが、この動作切替時各相の2つのトランジスタが同時
にオンとならないよう、即ち直流電源の短絡が生じない
ように、トランジスタの駆動信号(パルス幅変調された
信号)にデッドタイムが設けられている。このデッドタ
イムは、パルス幅変調回路に不感帯を設けることによっ
て設定している。
(従来技術の問題点)
このようにパルス幅変調信号にデッドタイムが設けられ
るために、変調信号のパルス幅が減少し、パルス幅変調
された正弦波電流又は直y!、1を流に歪みが生じ、励
磁音が大きくなったり、トルクむらが生じたり、本来要
求されるトルクが得られないという欠点があった。特に
、低速度の場合には、正弦波電流指令が低周波となり、
又直流電流指令が低電圧でパルス幅が小さいことから不
感帯による影響は無視できない程であった。
るために、変調信号のパルス幅が減少し、パルス幅変調
された正弦波電流又は直y!、1を流に歪みが生じ、励
磁音が大きくなったり、トルクむらが生じたり、本来要
求されるトルクが得られないという欠点があった。特に
、低速度の場合には、正弦波電流指令が低周波となり、
又直流電流指令が低電圧でパルス幅が小さいことから不
感帯による影響は無視できない程であった。
因みに、イン八−タ回路の短絡を防止するために、上下
のトランジスタのオン、オフの間には必ず数+p秒以上
のデッドタイムを設けている。
のトランジスタのオン、オフの間には必ず数+p秒以上
のデッドタイムを設けている。
この数+w秒の時間は誤差電圧に換算すると0、IV−
IV程度になり、そのため誤差電圧は零点付近に0.2
v〜2V程度の不感帯を持つ。
IV程度になり、そのため誤差電圧は零点付近に0.2
v〜2V程度の不感帯を持つ。
そこで、この不感帯を補償するものとして、インバータ
回路の出力電圧をパルス幅変調回路の前段に帰還し、こ
のフィードバックルーズによってゲインを高めるように
したものが提案されている。
回路の出力電圧をパルス幅変調回路の前段に帰還し、こ
のフィードバックルーズによってゲインを高めるように
したものが提案されている。
次に、かかるモータ制御装置について説明する。
第3図はかかるモータ制御装置のブロック図である。図
中、110は直流モータであり、111はタコジェネレ
ータであり、モータ111の回転速度に比例した実速度
電圧TSAを出力するもの、112は検流器であり、モ
ータ110の電機子電流Icを検出する。113は演算
回路であり、マイクロプロセッサで構成され、演算処理
を行なうプロセッサl 13a、プロセッサ113aの
実行するモータ制御プログラムを格納するプログラムメ
モリ113b、演算結果等のデータを記憶するデータメ
モリ113c、外部の主制御部とのデータのやりとりを
行なう入出力ポート】】3dと、パルス幅変調回路(以
下PWM回路と称す)に電流指令icを出力する入出カ
ポ−)113eと、検流器112からの電機子電流Ic
を受ける入出力ポート113fと、タコジェネレータ1
11の実速度電圧TSAを受ける入出力ポート113g
と、これらを接続するアドレス争データバス1Jjl1
3hとを有している。114はパルス幅変調回路であり
、115はトランジスタ増幅器、116は3相交流電源
、117は整流回路であり、3相交流を直流に整流する
ものであり、ダイオード群117a及びコンデンサ11
7bを有するものである。パルス幅変調回路114は第
4図のそのブロック図に示すように、電流指令icから
、三角波信号TR3を差引く差分回路114aと、電流
指令icと三角波信号STSを加え合わせる加算回路1
14bと、4つの比較回路114cm114fとを有し
、比較回路114c、114fは各々入力信号が+6以
上なら°“1′”、以下なら°゛0°′の出力を発し、
比較回路114d。
中、110は直流モータであり、111はタコジェネレ
ータであり、モータ111の回転速度に比例した実速度
電圧TSAを出力するもの、112は検流器であり、モ
ータ110の電機子電流Icを検出する。113は演算
回路であり、マイクロプロセッサで構成され、演算処理
を行なうプロセッサl 13a、プロセッサ113aの
実行するモータ制御プログラムを格納するプログラムメ
モリ113b、演算結果等のデータを記憶するデータメ
モリ113c、外部の主制御部とのデータのやりとりを
行なう入出力ポート】】3dと、パルス幅変調回路(以
下PWM回路と称す)に電流指令icを出力する入出カ
ポ−)113eと、検流器112からの電機子電流Ic
を受ける入出力ポート113fと、タコジェネレータ1
11の実速度電圧TSAを受ける入出力ポート113g
と、これらを接続するアドレス争データバス1Jjl1
3hとを有している。114はパルス幅変調回路であり
、115はトランジスタ増幅器、116は3相交流電源
、117は整流回路であり、3相交流を直流に整流する
ものであり、ダイオード群117a及びコンデンサ11
7bを有するものである。パルス幅変調回路114は第
4図のそのブロック図に示すように、電流指令icから
、三角波信号TR3を差引く差分回路114aと、電流
指令icと三角波信号STSを加え合わせる加算回路1
14bと、4つの比較回路114cm114fとを有し
、比較回路114c、114fは各々入力信号が+6以
上なら°“1′”、以下なら°゛0°′の出力を発し、
比較回路114d。
114eは各々入力信号が一Δ以下なら°゛1′、−Δ
以」−なら0′”の出力を発するものである。
以」−なら0′”の出力を発するものである。
従って、PWM回路114の動作は、第5図の波形図に
示すように、電波指令icと三角波信号TR3か図の関
係にある場合には比較回路114c、114d、114
e、114f(7)出力であるパルス幅変調信号(以下
PWM信号と称す)SQl 、SQ2 、SQ5 、
SQ4は第5図のように発生する。そして、各比較回路
114C〜114fの前述の不感帯Δによって、各PW
M波形SQ1 、SQ2 、SQ5 、SQ4のレベル
“l゛の幅が斜線性だけ減少させられることになる。つ
まり、この不感帯によって、PWM回路114の人出力
信号特性は第6図に示すようにΔ〜−Δの不感帯を持つ
ことになる。第1図に戻って、118はホールド回路で
あり、電流指令10をホールトするものであり、出力段
にディジタル・アナログ変換器を含む、119,120
は各/、アナログディジタル変換器(A−Dコンバータ
)であり、各々電機予電tLIc、実速度電圧TSAの
アナログ値をディジタル値に変換するものである。
示すように、電波指令icと三角波信号TR3か図の関
係にある場合には比較回路114c、114d、114
e、114f(7)出力であるパルス幅変調信号(以下
PWM信号と称す)SQl 、SQ2 、SQ5 、
SQ4は第5図のように発生する。そして、各比較回路
114C〜114fの前述の不感帯Δによって、各PW
M波形SQ1 、SQ2 、SQ5 、SQ4のレベル
“l゛の幅が斜線性だけ減少させられることになる。つ
まり、この不感帯によって、PWM回路114の人出力
信号特性は第6図に示すようにΔ〜−Δの不感帯を持つ
ことになる。第1図に戻って、118はホールド回路で
あり、電流指令10をホールトするものであり、出力段
にディジタル・アナログ変換器を含む、119,120
は各/、アナログディジタル変換器(A−Dコンバータ
)であり、各々電機予電tLIc、実速度電圧TSAの
アナログ値をディジタル値に変換するものである。
さて、PWM回路114に前述の如く不感帯があるので
、実際のPWM信号SQ+〜SQ4のレベル゛l゛のパ
ルス幅が減少しているから、モータ110へ与えられる
電流はそれだけ少なく、要求されるトルクを得られない
。このため、第7図に示す電圧フィードバックによる補
償J、が既に提案されている。この既提案の構成は第3
図の構成において、更に電機子電圧Vcから印加電圧を
発生する電圧変換回路123と、ホールト回路118と
電圧変換回路123の電圧どの差をとる差分回路122
と、差分回路122の差分出力を積分する積分回路12
1とを設け、電圧フィードバックループを形成し、系の
ゲインを高め、PWM回路114の不感帯を補償するも
のである。
、実際のPWM信号SQ+〜SQ4のレベル゛l゛のパ
ルス幅が減少しているから、モータ110へ与えられる
電流はそれだけ少なく、要求されるトルクを得られない
。このため、第7図に示す電圧フィードバックによる補
償J、が既に提案されている。この既提案の構成は第3
図の構成において、更に電機子電圧Vcから印加電圧を
発生する電圧変換回路123と、ホールト回路118と
電圧変換回路123の電圧どの差をとる差分回路122
と、差分回路122の差分出力を積分する積分回路12
1とを設け、電圧フィードバックループを形成し、系の
ゲインを高め、PWM回路114の不感帯を補償するも
のである。
しかし、かかる構成では、これら各回路121〜123
を必要とし、しかもこれら回路がアナログ回路であるこ
とから、マイクロプロセッサを用いて回路をティジタル
化したにもかかわらず、構成が複雑化し、高価になるよ
いう欠点があった。
を必要とし、しかもこれら回路がアナログ回路であるこ
とから、マイクロプロセッサを用いて回路をティジタル
化したにもかかわらず、構成が複雑化し、高価になるよ
いう欠点があった。
(発明の目的)
本発明は、上記問題点を解決するために、インバータ回
路の短絡防止のために設けられたパルス幅変調回路の不
感帯による悪影響を防止出来ると共に構成が簡単でかつ
安価なモータ制御装置を提供することを目的とする。
路の短絡防止のために設けられたパルス幅変調回路の不
感帯による悪影響を防止出来ると共に構成が簡単でかつ
安価なモータ制御装置を提供することを目的とする。
(発明の概要)
被変調信号を基準三角波信号と比較してパルス幅変調信
号を出力するモータ制御装置において、基準三角波信号
を発生する三角波信号発生手段と、該三角波信号と被変
調信号とを比較する比較手段とを設け、前記二角波信号
発生手段と前記比較手段との間にタイオードを設けるよ
うに構成する。
号を出力するモータ制御装置において、基準三角波信号
を発生する三角波信号発生手段と、該三角波信号と被変
調信号とを比較する比較手段とを設け、前記二角波信号
発生手段と前記比較手段との間にタイオードを設けるよ
うに構成する。
(実施例)
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図は本発明にかかるモータ制御装置の−・実施例回
路図である。この実施例においては、三角波信号発生回
路150と、該回路150から発生される三角波信号と
被変調信号とを比較する比較回路114c乃至114f
との間にダイオード151を接続するようにした点に特
徴を有する。その他の点については第4図において説明
したのと同様の構成であり説明が重複するので説明を省
略する。尚、ダイオード12は逆方向に並列に接続し、
双方向に電流を流せるように構成する。
路図である。この実施例においては、三角波信号発生回
路150と、該回路150から発生される三角波信号と
被変調信号とを比較する比較回路114c乃至114f
との間にダイオード151を接続するようにした点に特
徴を有する。その他の点については第4図において説明
したのと同様の構成であり説明が重複するので説明を省
略する。尚、ダイオード12は逆方向に並列に接続し、
双方向に電流を流せるように構成する。
第2図は、かかるモータ制御装置の動作を説明するため
の波形図である。招2図(a)においては、基準三角波
信号TR3Iと、本発明に係るダイオード12Dによっ
て歪ませた三角波信号TR32と、被変調信号である誤
差信号ERとの関係を示している。また、第2図(b)
乃至(e)はPWM波形図であり、そして1従来の基準
三角波信号の下においては、各比較回路114c〜11
4fの前述の不感帯Δのよって、各PWM波形SQl
、SQ2 、SQx 、SQ4のレベル1′1”の幅が
斜線分だけ減少させられている。
の波形図である。招2図(a)においては、基準三角波
信号TR3Iと、本発明に係るダイオード12Dによっ
て歪ませた三角波信号TR32と、被変調信号である誤
差信号ERとの関係を示している。また、第2図(b)
乃至(e)はPWM波形図であり、そして1従来の基準
三角波信号の下においては、各比較回路114c〜11
4fの前述の不感帯Δのよって、各PWM波形SQl
、SQ2 、SQx 、SQ4のレベル1′1”の幅が
斜線分だけ減少させられている。
ところが、本発明におけるように、三角波信号発生回路
とこの回路から発生する三角波信号と被変調信号とを比
較する比較器との間にダイオードを設けることにより、
基準三角波信号は第2図(a)の太線で示すように歪む
ことになる。
とこの回路から発生する三角波信号と被変調信号とを比
較する比較器との間にダイオードを設けることにより、
基準三角波信号は第2図(a)の太線で示すように歪む
ことになる。
そして、この歪んだ三角波信号を基準信号として、被変
調信号と比較するとPWM波形は第2図(b)乃至(e
)に示されるように太線にて示される波形となる。
調信号と比較するとPWM波形は第2図(b)乃至(e
)に示されるように太線にて示される波形となる。
第2図(b)及び(C)を例にとって、このモータ制御
装置の作用について説明する。
装置の作用について説明する。
従来の三角波信号TR5Iによれば、SQ□及びSQ4
のレベル゛l′”のうち、斜線分だけ減少させられるこ
とになる。ところが、ダイオード151を設けることに
より歪んだ三角波信号TR32によれば太線にて示され
る波形となり、従来の三角波信号TR3Iに比べて、そ
れぞれレベル” l ”の幅は拡大される。そして、こ
の拡大されたレベル゛1 ”の幅の両端が不感帯として
減少されるとほぼ従来の三角波信号TR5Iのレベル゛
l“の幅となる。換言すれば、従来の三角波(8号TR
3Iを用いたパルス幅変調回路の不感帯を補償すること
ができる。即ち、本発明に係るモータ制御装置によれば
、第8図に示されるよりなPWM回路の理想的な入出力
特性を得ることができる。
のレベル゛l′”のうち、斜線分だけ減少させられるこ
とになる。ところが、ダイオード151を設けることに
より歪んだ三角波信号TR32によれば太線にて示され
る波形となり、従来の三角波信号TR3Iに比べて、そ
れぞれレベル” l ”の幅は拡大される。そして、こ
の拡大されたレベル゛1 ”の幅の両端が不感帯として
減少されるとほぼ従来の三角波信号TR5Iのレベル゛
l“の幅となる。換言すれば、従来の三角波(8号TR
3Iを用いたパルス幅変調回路の不感帯を補償すること
ができる。即ち、本発明に係るモータ制御装置によれば
、第8図に示されるよりなPWM回路の理想的な入出力
特性を得ることができる。
以」二の説明はモータを直流モータとし、直流駆動の場
合について説明したが、交流モータの駆動の場合にも適
用できることは言うまでもない。
合について説明したが、交流モータの駆動の場合にも適
用できることは言うまでもない。
更に、本発明は前記の実施例に限定されるものではなく
、本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
、本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果)
本発明によれば、被変調波信号を基準三角波信号と比較
してパルス幅変調信号を出力するモータ制御装置におい
て、基準三角波信号を発生する三角波信号発生手段と三
角波信号と被変調信号とを比較する比較器との間にダイ
オードを設けるようにしたからインバータ回路の短絡防
止のために設けられるパルス幅変調回路の不感帯による
悪影響を防止し、指令入力に対する的確な追従制御を遂
行することができる。また、そのための構成は、単にダ
イオードを付加するだけで十分であり、費用に対する効
果は極めて大きい。
してパルス幅変調信号を出力するモータ制御装置におい
て、基準三角波信号を発生する三角波信号発生手段と三
角波信号と被変調信号とを比較する比較器との間にダイ
オードを設けるようにしたからインバータ回路の短絡防
止のために設けられるパルス幅変調回路の不感帯による
悪影響を防止し、指令入力に対する的確な追従制御を遂
行することができる。また、そのための構成は、単にダ
イオードを付加するだけで十分であり、費用に対する効
果は極めて大きい。
第1図は本発明に係るパルス幅変調を行なうための一実
施例回路図、第2図はPWM波形の説明図、第3図は従
来のモータ制御装置のブロック図、第4図は従来のパル
ス幅変調回路図、第5図は従来のF W−M波形図、第
6図は従来のPWM回路の入出力特性図、第7図は従来
の不感帯除去の説明図、第8図は本発明によるPWM回
路の入力特性図である。 110・・・モータ、111・・・タコジェネレータ、
113・・・演算回路、114・・・パルス幅変調回路
、115・・・トランジスタ増幅器、150・・・三角
波信号発生回路、151・・・グイオート。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
(外1名) /(、( 第2図
施例回路図、第2図はPWM波形の説明図、第3図は従
来のモータ制御装置のブロック図、第4図は従来のパル
ス幅変調回路図、第5図は従来のF W−M波形図、第
6図は従来のPWM回路の入出力特性図、第7図は従来
の不感帯除去の説明図、第8図は本発明によるPWM回
路の入力特性図である。 110・・・モータ、111・・・タコジェネレータ、
113・・・演算回路、114・・・パルス幅変調回路
、115・・・トランジスタ増幅器、150・・・三角
波信号発生回路、151・・・グイオート。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
(外1名) /(、( 第2図
Claims (1)
- 被変調信号を基準三角波信号と比較してパルス幅変調信
号を出力するモータ制御装置において、基準三角波信号
を発生する三角波信号発生手段と、該三角波信号と被変
調信号とを比較する比較手段とを設け、前記三角波信号
発生手段と前記比較手段との間にダイオードを設けるよ
うにしたことを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16111784A JPS6142287A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16111784A JPS6142287A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | モ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142287A true JPS6142287A (ja) | 1986-02-28 |
Family
ID=15728925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16111784A Pending JPS6142287A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4934504A (en) * | 1986-10-17 | 1990-06-19 | Fanuc Ltd. | Apparatus for setting turning movement region of trunk body of industrial robot |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16111784A patent/JPS6142287A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4934504A (en) * | 1986-10-17 | 1990-06-19 | Fanuc Ltd. | Apparatus for setting turning movement region of trunk body of industrial robot |
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