JPS63114593A - 電動機速度制御装置 - Google Patents
電動機速度制御装置Info
- Publication number
- JPS63114593A JPS63114593A JP61258404A JP25840486A JPS63114593A JP S63114593 A JPS63114593 A JP S63114593A JP 61258404 A JP61258404 A JP 61258404A JP 25840486 A JP25840486 A JP 25840486A JP S63114593 A JPS63114593 A JP S63114593A
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- JP
- Japan
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- speed
- speed deviation
- motor
- amplifier
- electric motor
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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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〕
本発明は電動機速度制御装置に関する。
電動機の速度を一定に制御する速度ｆｆ１ｌ＋御装置に
おいて、速度アンプの入出力特性（±第５図（こ示され
るように、入力速度偏差（＝指令速度−実際の速度）ｅ
に対して、速度アンプ出力Ｉｒｅｆが直線性を持った特
性になっている。しかし、簡単な回路では負の速度偏差
ｅに対しては、全アームのトランジスタをオフし、電動
機を惰走状態で減速させる方法がよく用いられる。この
場合、負の速度アンプ出力を利用していない、そのため
、速度偏差ｅと電動機軸の出力トルクＴとの関係は、第
４図のように速度偏差ｅが０の所で非線形な特性となる
。ここで、τ０は電動機のロスによる減速トルク、ｅｏ
は定常偏差であり、定常状態では動作点Ｐの附近の直線
部分で動作させている。
おいて、速度アンプの入出力特性（±第５図（こ示され
るように、入力速度偏差（＝指令速度−実際の速度）ｅ
に対して、速度アンプ出力Ｉｒｅｆが直線性を持った特
性になっている。しかし、簡単な回路では負の速度偏差
ｅに対しては、全アームのトランジスタをオフし、電動
機を惰走状態で減速させる方法がよく用いられる。この
場合、負の速度アンプ出力を利用していない、そのため
、速度偏差ｅと電動機軸の出力トルクＴとの関係は、第
４図のように速度偏差ｅが０の所で非線形な特性となる
。ここで、τ０は電動機のロスによる減速トルク、ｅｏ
は定常偏差であり、定常状態では動作点Ｐの附近の直線
部分で動作させている。
この従来の方法では、第４図に示されるように、速度偏
差ｅと電動機軸トルク１間の特性に非線形な所があり、
減速側のトルクが電動機のロスで決まる減速トルクで飽
和してしまう。そのため、ゲインを上げて定常偏差を小
さくし、応答を改善すると、動作点Ｐが非線形な部分に
近づくため、動作点が非線形部分に入り易くなり、安定
に制御できない、また、減速側のゲインが低いために小
さな外乱にも弱くなってしまう。
差ｅと電動機軸トルク１間の特性に非線形な所があり、
減速側のトルクが電動機のロスで決まる減速トルクで飽
和してしまう。そのため、ゲインを上げて定常偏差を小
さくし、応答を改善すると、動作点Ｐが非線形な部分に
近づくため、動作点が非線形部分に入り易くなり、安定
に制御できない、また、減速側のゲインが低いために小
さな外乱にも弱くなってしまう。
したがって、本発明の目的は、加減速ゲインをリニアに
することによって、ゲインを上げても安定に制御可能な
電動機速度制御装置を提供することである。
することによって、ゲインを上げても安定に制御可能な
電動機速度制御装置を提供することである。
本発明の電動機速度制御装置は、
電動機の回生電力を処理する機能を持たないパワーアン
プと、 電動機の減速トルクを制御する機能を持たず、速度偏差
を出力する制御回路と、 前記制御回路から速度偏差を入力し、該速度偏差が負の
場合のみ、必要な出力に変換し、出力する減速トルク制
御アンプと、 前記減速トルクアンプの出力に応じて、電動機の巻線か
ら入力された回生エネルギーを消費する負荷抵抗回路を
有する。
プと、 電動機の減速トルクを制御する機能を持たず、速度偏差
を出力する制御回路と、 前記制御回路から速度偏差を入力し、該速度偏差が負の
場合のみ、必要な出力に変換し、出力する減速トルク制
御アンプと、 前記減速トルクアンプの出力に応じて、電動機の巻線か
ら入力された回生エネルギーを消費する負荷抵抗回路を
有する。
このように、減速時に相間に抵抗器を挿入し、回生エネ
ルギーの消費量を制御することにより、速度ゲインの非
線形性を無くし、外乱に強く、安定に、しかも高いゲイ
ンで電動機を制御できる。
ルギーの消費量を制御することにより、速度ゲインの非
線形性を無くし、外乱に強く、安定に、しかも高いゲイ
ンで電動機を制御できる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の電動機速度制御装置の一実施例のブロ
ック図、第２図は減速トルク制御アンプ６０のキャリア
波形と出力波形を示す図、第３図は第１図の電動機速度
制御装置の速度゛偏差−トルク特性を示す図である。
ック図、第２図は減速トルク制御アンプ６０のキャリア
波形と出力波形を示す図、第３図は第１図の電動機速度
制御装置の速度゛偏差−トルク特性を示す図である。
電動機３０は速度検出器４０が取付けられ、パワーアン
プ２０１〜２０３により駆動される。制御回路１゜は速
度フィードバック入力端子１２、速度偏差出力端子１３
、ベースドライブ信号出力端子１１１〜１３３を有し、
速度偏差ｅが正の場合にのみ動作する。
プ２０１〜２０３により駆動される。制御回路１゜は速
度フィードバック入力端子１２、速度偏差出力端子１３
、ベースドライブ信号出力端子１１１〜１３３を有し、
速度偏差ｅが正の場合にのみ動作する。
すなわち、制御回路ｌＯ、パワーアンプ２０．〜２ｏ３
は回生電力を処理する機能を持たない。減速トルク制御
アンプ６０は速度制御回路１ｏの速度偏差出力端子１３
から出力された速度偏差ｅを入力し、速度偏差ｅが負の
場合にのみこれに比例した出力６４を出力するもので、
本実施例の場合、キャリア信号６３を発生する三角波発
生回路６１と、キャリア信号６３と速度偏差ｅを比較す
るコンパレータ６２からなるＰＷＭアンプで構成されて
いる。負荷抵抗回路５０はパワーアンプ２０１．２０２
、２０３より出力されたエネルギーを、減速トルク制
御アンプ６０の出力信号６４を制御信号としてこれに比
例して消費するもので、ダイオード５１〜５６からなる
全波整流回路と抵抗器５７とフォトカブラ５８とトラン
ジスタ５８で構成されている。
は回生電力を処理する機能を持たない。減速トルク制御
アンプ６０は速度制御回路１ｏの速度偏差出力端子１３
から出力された速度偏差ｅを入力し、速度偏差ｅが負の
場合にのみこれに比例した出力６４を出力するもので、
本実施例の場合、キャリア信号６３を発生する三角波発
生回路６１と、キャリア信号６３と速度偏差ｅを比較す
るコンパレータ６２からなるＰＷＭアンプで構成されて
いる。負荷抵抗回路５０はパワーアンプ２０１．２０２
、２０３より出力されたエネルギーを、減速トルク制
御アンプ６０の出力信号６４を制御信号としてこれに比
例して消費するもので、ダイオード５１〜５６からなる
全波整流回路と抵抗器５７とフォトカブラ５８とトラン
ジスタ５８で構成されている。
次に、本実施例の動作を説明する。
速度偏差ｅが正の場合、減速トルク制御アンプ８０から
は、負荷抵抗回路５０に流れ込む電流をオフする信号が
出力されるため、負荷抵抗回路５０内でエネルギーは消
費されない。したがって、電動機３０は、速度制御回路
１０およびパワーアンプ２０１〜２０３によって速度偏
差ｅに比例したトルクで加速される。速度偏差ｅが負の
場合、パワーアンプ２０１〜２０３は全てオフし、減速
トルク制御回路６０より速度偏差ｅに比例したデユーテ
ィサイクルＴ２／ＴＩの矩形波出力６４が負荷抵抗回路
５０に出力される。この矩形波出力６４により、電動機
３０の誘起電圧による電流が抵抗器５７に流れ、速度偏
差ｅに比例した回生エネルギが消費される。抵抗器５７
に流れる平均電流を工とすると、Ｉ ＝ （Ｖ／Ｒ）・
（Ｔ２ ／ ＴＩ ） トナル、 タだし、■は電動機
３０ノ誘起電圧、Ｒは抵抗器５７の抵抗値を表す。した
がって、抵抗器５７で消費される電動機３０の回生エネ
ルギーＷはＷ＝（ｖ２／Ｒ）・ （Ｔ２／Ｔ１）となり
、デユーティサイクルＴ ２ ／ Ｔ １に比例する。
は、負荷抵抗回路５０に流れ込む電流をオフする信号が
出力されるため、負荷抵抗回路５０内でエネルギーは消
費されない。したがって、電動機３０は、速度制御回路
１０およびパワーアンプ２０１〜２０３によって速度偏
差ｅに比例したトルクで加速される。速度偏差ｅが負の
場合、パワーアンプ２０１〜２０３は全てオフし、減速
トルク制御回路６０より速度偏差ｅに比例したデユーテ
ィサイクルＴ２／ＴＩの矩形波出力６４が負荷抵抗回路
５０に出力される。この矩形波出力６４により、電動機
３０の誘起電圧による電流が抵抗器５７に流れ、速度偏
差ｅに比例した回生エネルギが消費される。抵抗器５７
に流れる平均電流を工とすると、Ｉ ＝ （Ｖ／Ｒ）・
（Ｔ２ ／ ＴＩ ） トナル、 タだし、■は電動機
３０ノ誘起電圧、Ｒは抵抗器５７の抵抗値を表す。した
がって、抵抗器５７で消費される電動機３０の回生エネ
ルギーＷはＷ＝（ｖ２／Ｒ）・ （Ｔ２／Ｔ１）となり
、デユーティサイクルＴ ２ ／ Ｔ １に比例する。
このように、フォトカブラ５８をコンパレータ６０の出
力端子より得られる矩形波出力６４で動作させることに
より、負の速度偏差ｅに比例した減速トルクを電動機３
０に得ることができる。さらに、減速ゲインは抵抗値Ｒ
に反比例するので、抵抗値Ｒを最適にすることによって
、減速ゲインを加速ゲインに一致させることができ、第
４図の速度偏差−トルク特性を第３図のように広範囲に
線形にすることができる。また、ゲインの非線形部分が
なくなるのでゲインを上げても安定になり、外乱に強く
なる。
力端子より得られる矩形波出力６４で動作させることに
より、負の速度偏差ｅに比例した減速トルクを電動機３
０に得ることができる。さらに、減速ゲインは抵抗値Ｒ
に反比例するので、抵抗値Ｒを最適にすることによって
、減速ゲインを加速ゲインに一致させることができ、第
４図の速度偏差−トルク特性を第３図のように広範囲に
線形にすることができる。また、ゲインの非線形部分が
なくなるのでゲインを上げても安定になり、外乱に強く
なる。
以上説明したように本発明は、減速時に相聞に抵抗器を
挿入し、回生エネルギーの消費量を制御することにより
、速度ゲインの非線形性を無くし、外乱に強く、安定に
、しかも高いゲインで電動機を制御できるという大きな
効果がある。
挿入し、回生エネルギーの消費量を制御することにより
、速度ゲインの非線形性を無くし、外乱に強く、安定に
、しかも高いゲインで電動機を制御できるという大きな
効果がある。
第１図は本発明の電動機速度制御装置の一実施例のブロ
ック図、第２図は減速トルク制御アンプ６０のキャリア
信号６３と出力信号６４を示す図、第３図は第１図の速
度制御装置の速度偏差−トルク特性を示す図、第４図は
従来技術における速度偏差−トルク特性を示す図、第５
図は速度アンプの特性を示す図である。 １０ ・・・ 制御回路、 １１、．１１２，１１３・・・ ベースドライブ信号出
力端子、 １２ ・・・ 速度フィードバック入力端子、１３
・・・ 速度偏差出力端子、 ２０、．２０２，２０３・・・ パワーアンプ、３０
・・・ 電動機、 ４０ ・・・ 速度検出器、５
０ ・・・ 負荷抵抗回路、 ５１〜５Ｂ ・・・ ダイオード、５７ ・・・
抵抗器、５日 ・・・ フォトカプラ、 ５９ ・・・ トランジスタ、 ６０ ・・・ 減速トルク制御アンプ、８１ ・・
・、三角波発生回路、 ６２ ・・・ コンパレータ、６３ ・・・ キャ
リア信号、６４ ・・・ 減速トルク制御アンプ６０
の出力信号、ｅ ・・・ 速度偏差。
ック図、第２図は減速トルク制御アンプ６０のキャリア
信号６３と出力信号６４を示す図、第３図は第１図の速
度制御装置の速度偏差−トルク特性を示す図、第４図は
従来技術における速度偏差−トルク特性を示す図、第５
図は速度アンプの特性を示す図である。 １０ ・・・ 制御回路、 １１、．１１２，１１３・・・ ベースドライブ信号出
力端子、 １２ ・・・ 速度フィードバック入力端子、１３
・・・ 速度偏差出力端子、 ２０、．２０２，２０３・・・ パワーアンプ、３０
・・・ 電動機、 ４０ ・・・ 速度検出器、５
０ ・・・ 負荷抵抗回路、 ５１〜５Ｂ ・・・ ダイオード、５７ ・・・
抵抗器、５日 ・・・ フォトカプラ、 ５９ ・・・ トランジスタ、 ６０ ・・・ 減速トルク制御アンプ、８１ ・・
・、三角波発生回路、 ６２ ・・・ コンパレータ、６３ ・・・ キャ
リア信号、６４ ・・・ 減速トルク制御アンプ６０
の出力信号、ｅ ・・・ 速度偏差。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電動機の回生電力を処理する機能を持たないパワーアン
プと、 電動機の減速トルクを制御する機能を持たず、速度偏差
を出力する制御回路と、 前記制御回路から速度偏差を入力し、該速度偏差が負の
場合のみ、必要な出力に変換し、出力する減速トルク制
御アンプと、 前記減速トルクアンプの出力に応じて、電動機の巻線か
ら入力された回生エネルギーを消費する負荷抵抗回路と
を有する電動機速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258404A JPS63114593A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 電動機速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258404A JPS63114593A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 電動機速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114593A true JPS63114593A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17319760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258404A Pending JPS63114593A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 電動機速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63114593A (ja) |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61258404A patent/JPS63114593A/ja active Pending
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