JPS6148355B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6148355B2 JPS6148355B2 JP54068919A JP6891979A JPS6148355B2 JP S6148355 B2 JPS6148355 B2 JP S6148355B2 JP 54068919 A JP54068919 A JP 54068919A JP 6891979 A JP6891979 A JP 6891979A JP S6148355 B2 JPS6148355 B2 JP S6148355B2
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- Japan
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- current
- motor
- field
- armature
- 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.)
- Expired
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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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電動機の制御装置に係り、特に電
動機界磁の無負荷飽和特性が飽和値付近で非線形
特性を有する直流電動機を制御するのに好適な制
御装置に関するものである。
動機界磁の無負荷飽和特性が飽和値付近で非線形
特性を有する直流電動機を制御するのに好適な制
御装置に関するものである。
従来、直流分巻電動機をサイリスタを用いて高
効率で制御する場合、良く知られているように静
止レオナード方式にするか、または、電機子電流
を一方向とし、界磁電流を正負両方向とする制御
方式にしている。しかし、前者は、その用途が人
命をあづかるエレベータのように高信頼性を要求
される場合には、本質的に不向きである。また、
エレベータの場合、電動機発生トルクを零として
運転される頻度が多いが、このように制御される
場合、電動機発生トルクとは無関係に消費される
定格界磁損失が電力消費量に大きな影響を与え
る。一方、後者は、界磁磁束と電機子電流をトル
ク指令に応じて制御するようにしているが、トル
ク指令―電動機発生トルクの関係が線形であるた
めには、界磁電流―界磁磁束の関係が磁束飽和値
付近まで線形であることが必要となる。このこと
は、電動機界磁の特性を界磁電流値が十分大きい
ときに飽和するように設計する必要があることを
意味し、このようにすると、電動機界磁が大型化
して価格が上昇するという問題を生ずる。
効率で制御する場合、良く知られているように静
止レオナード方式にするか、または、電機子電流
を一方向とし、界磁電流を正負両方向とする制御
方式にしている。しかし、前者は、その用途が人
命をあづかるエレベータのように高信頼性を要求
される場合には、本質的に不向きである。また、
エレベータの場合、電動機発生トルクを零として
運転される頻度が多いが、このように制御される
場合、電動機発生トルクとは無関係に消費される
定格界磁損失が電力消費量に大きな影響を与え
る。一方、後者は、界磁磁束と電機子電流をトル
ク指令に応じて制御するようにしているが、トル
ク指令―電動機発生トルクの関係が線形であるた
めには、界磁電流―界磁磁束の関係が磁束飽和値
付近まで線形であることが必要となる。このこと
は、電動機界磁の特性を界磁電流値が十分大きい
ときに飽和するように設計する必要があることを
意味し、このようにすると、電動機界磁が大型化
して価格が上昇するという問題を生ずる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、直流電動機の界磁磁束の飽和
値付近におけるトルク指令と電動機発生トルクと
の間の非線型性を補償して良好に制御できる制御
装置を提供することにある。
的とするところは、直流電動機の界磁磁束の飽和
値付近におけるトルク指令と電動機発生トルクと
の間の非線型性を補償して良好に制御できる制御
装置を提供することにある。
本発明の特徴は、電機子電流を一方向とし、界
磁電流を正負両方向とする制御方式において、界
磁磁束の飽和値付近におけるトルク指令と電流機
発生トルクとの間の非線型性を界磁電流が界磁磁
束を飽和させる付近の電流値になつたときに電動
機発生トルクの不足分を電機子電流を増加させる
ことによつて補償するようにした点にある。
磁電流を正負両方向とする制御方式において、界
磁磁束の飽和値付近におけるトルク指令と電流機
発生トルクとの間の非線型性を界磁電流が界磁磁
束を飽和させる付近の電流値になつたときに電動
機発生トルクの不足分を電機子電流を増加させる
ことによつて補償するようにした点にある。
以下本発明を第２図に示した実施例および第２
図を用いて詳細に説明する。
図を用いて詳細に説明する。
まず、第１図を用いて本発明の原理について説
明する。第１図はトルク指令と電動機界磁磁束、
電機子電流、電動機発生トルクの関係線図で、横
軸にトルク指令発生装置の出力、すなわち、トル
ク指令Ｔcをとり、縦軸に電動機界磁磁束φ、電
機子電流Ｉa、電動機発生トルクＴnをとつて示し
てある。ただし、電機子電流Ｉaは、トルク指令
Ｔcに無関係な一定の電機子電流Ｉa0とトルク指
令Ｔcの大きさの絶対値が所定のときの増加電機
子電流Ｉa1に分けて示してなる。図に示すよう
に、トルク指令に対して界磁磁束φが点線で示し
たφ曲線のように理想的であれば、Ａ点で飽和す
るが、トルク指令が小さい領域ではトルク指令に
比例した界磁電流指令を発生し、それ以上の領域
では飽和した所定の大きさの界磁電流指令を発生
する第１の関数発生器（後述する第２図の２０
０）の非線型性と、界磁電流指令と界磁電流との
間および界磁電流と界磁磁束との間の非線型性の
ため、実際には実線で示したφ曲線のようにな
り、Ｂのように磁束の飽和値付近で非線型にな
る。仮に磁束φがトルク指令Ｔcに対して点線で
示したφ曲線のように直線的になつているものと
すれば、電機子電流の増加分Ｉa1をＡ点に相当す
るトルク指令Ｔcの大きさのときから立ち上げる
ようにすればよいが、Ｂのように非線型になつて
いるので、本発明においては、増加電機子電流Ｉ
a1をトルク指令ＴcがＡ点に相当する値よりも小
さいＣ点の大きさのときに立ち上げて補償するよ
うにした。これによつて図に斜線を引いて示した
磁束φの不足分を補うことができ、電動機発生ト
ルクＴnは、図にＴn曲線で示すように、トルク指
令Ｔcに対して線型になるようにすることができ
る。
明する。第１図はトルク指令と電動機界磁磁束、
電機子電流、電動機発生トルクの関係線図で、横
軸にトルク指令発生装置の出力、すなわち、トル
ク指令Ｔcをとり、縦軸に電動機界磁磁束φ、電
機子電流Ｉa、電動機発生トルクＴnをとつて示し
てある。ただし、電機子電流Ｉaは、トルク指令
Ｔcに無関係な一定の電機子電流Ｉa0とトルク指
令Ｔcの大きさの絶対値が所定のときの増加電機
子電流Ｉa1に分けて示してなる。図に示すよう
に、トルク指令に対して界磁磁束φが点線で示し
たφ曲線のように理想的であれば、Ａ点で飽和す
るが、トルク指令が小さい領域ではトルク指令に
比例した界磁電流指令を発生し、それ以上の領域
では飽和した所定の大きさの界磁電流指令を発生
する第１の関数発生器（後述する第２図の２０
０）の非線型性と、界磁電流指令と界磁電流との
間および界磁電流と界磁磁束との間の非線型性の
ため、実際には実線で示したφ曲線のようにな
り、Ｂのように磁束の飽和値付近で非線型にな
る。仮に磁束φがトルク指令Ｔcに対して点線で
示したφ曲線のように直線的になつているものと
すれば、電機子電流の増加分Ｉa1をＡ点に相当す
るトルク指令Ｔcの大きさのときから立ち上げる
ようにすればよいが、Ｂのように非線型になつて
いるので、本発明においては、増加電機子電流Ｉ
a1をトルク指令ＴcがＡ点に相当する値よりも小
さいＣ点の大きさのときに立ち上げて補償するよ
うにした。これによつて図に斜線を引いて示した
磁束φの不足分を補うことができ、電動機発生ト
ルクＴnは、図にＴn曲線で示すように、トルク指
令Ｔcに対して線型になるようにすることができ
る。
第２図は本発明の直流電動機の制御装置の一実
施例を示す要部回路図である。第２図において、
１００はトルク指令発生装置で、演算増幅器１０
１、抵抗器１０２〜１０５、コンデンサ１０６よ
りなる比例積分器で構成してあり、速度指令Ｐ、
実速度信号Ｓpを入力として、トルク指令Ｔcを出
力する。２００は界磁電流指令を発生する第１の
関数発生器で、演算増幅器２０１、ダイオード２
０２，２０３、トランジスタ２０４，２０５、抵
抗器２０６〜２０７よりなる飽和回路で構成して
あり、トルク指令発生装置１００の出力であるト
ルク指令Ｔcを入力として、トルク指令Ｔcがある
所定値より小さい領域ではトルク指令Ｔcに比例
した界磁電流指令を発生し、トルク指令Ｔcが上
記所定値より大きい領域では飽和した一定の大き
さの界磁電流指令を発生し、界磁電流指令巻線２
１８に界磁電流指令電流ｉfを流す。３００は電
機子電流を増加させる電機子電流増加指令を発生
する第３の関数発生器で、演算増幅器３０１、ダ
イオード３０２〜３０６、トランジスタ３０７，
３０８、抵抗器３０９〜３２２よりなる不感帯回
路で構成してあり、トルク指令発生装置１００の
出力であるトルク指令Ｔcを入力として、トルク
指令Ｔcが上記した所定値より小さいある所定値
より大きい領域で、トルク指令Ｔcの大きさの絶
対値に比例して電機子電流を増加させる電機子電
流増加指令を発生し、電機子電流増加指令巻線３
２３に電機子電流増加指令電流ｉa1を流す。４０
０はトルク指令Ｔcの大きさに無関係な所定の大
きさの界磁電流指令を発生する第３の関数発生器
で、固定電機子電流指令巻線４０１に指令値設定
抵抗器４０２を介して固定電機子電流指令電流ｉ
a0を流す。
施例を示す要部回路図である。第２図において、
１００はトルク指令発生装置で、演算増幅器１０
１、抵抗器１０２〜１０５、コンデンサ１０６よ
りなる比例積分器で構成してあり、速度指令Ｐ、
実速度信号Ｓpを入力として、トルク指令Ｔcを出
力する。２００は界磁電流指令を発生する第１の
関数発生器で、演算増幅器２０１、ダイオード２
０２，２０３、トランジスタ２０４，２０５、抵
抗器２０６〜２０７よりなる飽和回路で構成して
あり、トルク指令発生装置１００の出力であるト
ルク指令Ｔcを入力として、トルク指令Ｔcがある
所定値より小さい領域ではトルク指令Ｔcに比例
した界磁電流指令を発生し、トルク指令Ｔcが上
記所定値より大きい領域では飽和した一定の大き
さの界磁電流指令を発生し、界磁電流指令巻線２
１８に界磁電流指令電流ｉfを流す。３００は電
機子電流を増加させる電機子電流増加指令を発生
する第３の関数発生器で、演算増幅器３０１、ダ
イオード３０２〜３０６、トランジスタ３０７，
３０８、抵抗器３０９〜３２２よりなる不感帯回
路で構成してあり、トルク指令発生装置１００の
出力であるトルク指令Ｔcを入力として、トルク
指令Ｔcが上記した所定値より小さいある所定値
より大きい領域で、トルク指令Ｔcの大きさの絶
対値に比例して電機子電流を増加させる電機子電
流増加指令を発生し、電機子電流増加指令巻線３
２３に電機子電流増加指令電流ｉa1を流す。４０
０はトルク指令Ｔcの大きさに無関係な所定の大
きさの界磁電流指令を発生する第３の関数発生器
で、固定電機子電流指令巻線４０１に指令値設定
抵抗器４０２を介して固定電機子電流指令電流ｉ
a0を流す。
第２図の回路で、第１図に示す特性を得るに
は、電機子電流増加指令の立ち上り点をＣ点とす
るように、抵抗器３０９と３２１、または、３１
０と３２２、または、３１１と３２０のうちのい
ずれか２つの抵抗値を変化させる。そして、Ａ点
に相当するトルク指令Ｔcの大きさよりも小さな
値で電機子電流増加指令を発生させるようにす
る。さらに、第１図のＢの非線型性を打ち消すた
めに、電機子電流の増加分Ｉa1を第１図のＤに示
すように立ち上げるようにする。そのためには、
第３の関数発生器３００のダイオード３０２〜３
０５のえん層電圧を利用するようにすればよく、
Ｂに示す非線型の程度の大きい電動機に対して
は、専用のダイオードを電機子電流増加指令巻線
３２３に直列に接続して第１図Ｄに示す特性を変
化させるようにすればよい。
は、電機子電流増加指令の立ち上り点をＣ点とす
るように、抵抗器３０９と３２１、または、３１
０と３２２、または、３１１と３２０のうちのい
ずれか２つの抵抗値を変化させる。そして、Ａ点
に相当するトルク指令Ｔcの大きさよりも小さな
値で電機子電流増加指令を発生させるようにす
る。さらに、第１図のＢの非線型性を打ち消すた
めに、電機子電流の増加分Ｉa1を第１図のＤに示
すように立ち上げるようにする。そのためには、
第３の関数発生器３００のダイオード３０２〜３
０５のえん層電圧を利用するようにすればよく、
Ｂに示す非線型の程度の大きい電動機に対して
は、専用のダイオードを電機子電流増加指令巻線
３２３に直列に接続して第１図Ｄに示す特性を変
化させるようにすればよい。
上記した本発明の実施例によれば、界磁電流指
令により直流電動機の界磁巻線に界磁電流が流れ
（この場合界磁電流制御装置が必要であるが、第
２図では図示を省略してなる。）、界磁磁束が飽和
値付近になると非線型性が生ずるが、それにもと
づく電動機発生トルクの非線型を簡単に補償する
ことができるので、直流電動機の無負荷直線性が
悪くとも良好に制御することができる。
令により直流電動機の界磁巻線に界磁電流が流れ
（この場合界磁電流制御装置が必要であるが、第
２図では図示を省略してなる。）、界磁磁束が飽和
値付近になると非線型性が生ずるが、それにもと
づく電動機発生トルクの非線型を簡単に補償する
ことができるので、直流電動機の無負荷直線性が
悪くとも良好に制御することができる。
なお、第２図に示す実施例では、第１図のＤで
示した特性を得るために第３の関数発生器３００
のダイオードのえん層電圧を利用しているが、こ
れを別の関数発生器を設けて行うようにしてもよ
く、それによつて効果が変わることはない。
示した特性を得るために第３の関数発生器３００
のダイオードのえん層電圧を利用しているが、こ
れを別の関数発生器を設けて行うようにしてもよ
く、それによつて効果が変わることはない。
以上説明したように、本発明によれば、直流電
動機の界磁磁束の飽和値付近における電動機発生
トルクの非線型性を補正できるという顕著な効果
がある。
動機の界磁磁束の飽和値付近における電動機発生
トルクの非線型性を補正できるという顕著な効果
がある。
第１図は本発明の原理を説明するための線図、
第２図は本発明の直流電動機の制御装置一実施例
を示す要部回路図である。 １００……トルク指令発生装置、２００……第
１の関数発生器、３００……第３の関数発生器、
４００……第４の関数発生器。
第２図は本発明の直流電動機の制御装置一実施例
を示す要部回路図である。 １００……トルク指令発生装置、２００……第
１の関数発生器、３００……第３の関数発生器、
４００……第４の関数発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流電動機の電機子に一方向のみに電機子電
流を流す電機子電流制御装置と、前記電動機の界
磁巻線に両方向に界磁電流を流す界磁電流制御装
置と、トルク指令の大きさが所定値より小さい領
域ではそれに比例した界磁電流指令を発生し、前
記所定値より大きい領域では飽和した所定の大き
さの界磁電流指令を発生する第１の関数発生器
と、前記トルク指令の大きさに無関係の所定の大
きさの電機子電流指令を発生する第２の関数発生
器と、前記トルク指令の大きさが所定値より大き
い領域でトルク指令の大きさの絶対値に比例して
前記電機子電流を増加させる電流増加指令を発生
する第３の関数発生器を備えたものにおいて、前
記第３の関数発生器に前記電動機の界磁磁束が飽
和する付近における電動機発生トルクの非線型性
を補償する手段を付加してあることを特徴とする
直流電動機の制御装置。 ２ 非線型性を補償する手段が第１の関数発生器
が飽和した所定の大きさの界磁電流指令を発生す
るようになる所定値の大きさのトルク指令で電機
子電流を増加させる電機子電流増加指令を発生さ
せるようになつている特許請求の範囲第１項記載
の直流電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6891979A JPS55160995A (en) | 1979-06-04 | 1979-06-04 | Controller for dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6891979A JPS55160995A (en) | 1979-06-04 | 1979-06-04 | Controller for dc motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55160995A JPS55160995A (en) | 1980-12-15 |
| JPS6148355B2 true JPS6148355B2 (ja) | 1986-10-23 |
Family
ID=13387535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6891979A Granted JPS55160995A (en) | 1979-06-04 | 1979-06-04 | Controller for dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55160995A (ja) |
-
1979
- 1979-06-04 JP JP6891979A patent/JPS55160995A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55160995A (en) | 1980-12-15 |
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