JPH0561878B2 - - Google Patents
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- JPH0561878B2 JPH0561878B2 JP60025499A JP2549985A JPH0561878B2 JP H0561878 B2 JPH0561878 B2 JP H0561878B2 JP 60025499 A JP60025499 A JP 60025499A JP 2549985 A JP2549985 A JP 2549985A JP H0561878 B2 JPH0561878 B2 JP H0561878B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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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
- H02P7/285—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 supply only
- H02P7/29—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 supply only using pulse modulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S388/00—Electricity: motor control systems
- Y10S388/907—Specific control circuit element or device
- Y10S388/921—Timer or time delay means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、パルス幅変調によつて駆動される電
動機の制御装置に関する。
動機の制御装置に関する。
［従来の技術］
負荷電流を検出して電動機を制御する場合にお
いて、パルス幅変調による制御では、負荷電流が
脈動するため制御周期における平均負荷電流を如
何にして検出するかが問題となつている。この平
均負荷電流を検出する一方法として、電動機に電
圧を印加するスイツチング装置がオン又はオフ状
態に変化したときの負荷電流を検出して、この値
を初期値として電源電圧、電動機定数、スイツチ
ング周期、から決定される電流の変化特性から平
均電流を予測していた。（特開昭58−58893） ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記方法は、予測幅が大きくなるの
で、平均電流の検出誤差が大きくなるという問題
が存在する。特に無負荷時には誤差が大きい。又
予測計算を行なうためにCPUの負荷が大きくな
るとともに、計算時間が長くなると短周期の電動
機制御が不可能になる。そこで本発明は、上記欠
点を改良するために成されたものであり、電動機
の平均電流を直接的に高速に検出して、高精度の
制御及び短周期の制御を行なう事を目的とする。
いて、パルス幅変調による制御では、負荷電流が
脈動するため制御周期における平均負荷電流を如
何にして検出するかが問題となつている。この平
均負荷電流を検出する一方法として、電動機に電
圧を印加するスイツチング装置がオン又はオフ状
態に変化したときの負荷電流を検出して、この値
を初期値として電源電圧、電動機定数、スイツチ
ング周期、から決定される電流の変化特性から平
均電流を予測していた。（特開昭58−58893） ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記方法は、予測幅が大きくなるの
で、平均電流の検出誤差が大きくなるという問題
が存在する。特に無負荷時には誤差が大きい。又
予測計算を行なうためにCPUの負荷が大きくな
るとともに、計算時間が長くなると短周期の電動
機制御が不可能になる。そこで本発明は、上記欠
点を改良するために成されたものであり、電動機
の平均電流を直接的に高速に検出して、高精度の
制御及び短周期の制御を行なう事を目的とする。
［問題点を解決するための技術的手段及び作用］
第１図は、本発明の概念を示したブロツクダイ
ヤグラムである。本発明は、電動機に印加される
電圧をパルス幅によつて制御するスイツチング装
置と、前記電動機に流れる負荷電流を検出する電
流検出器と、前記電動機に流れる平均負荷電流が
指令値に追従するように前記電動機に印加される
前記電圧のパルス幅を制御すべく前記スイツチン
グ装置を制御する制御装置とからなる電動機制御
装置において、 前記制御装置は、 前もつて決定された前記スイツチング装置の今
周期のオン時間と予め記憶する情報とに基づいて
負荷電流が平均負荷電流に等しくなると推定され
る前記今周期のオン時間中の電流検出時点を算出
するとともに、前記電流検出時点にて前記負荷電
流を入力して前記平均負荷電流とする平均負荷電
流検出部と、 該平均負荷電流算出検出部によつて検出された
前記平均負荷電流と前記指令値とに基づいて次周
期における前記スイツチング装置のオン時間を決
定するオン時間算定部と、 指令された周期と前記オン時間算定部によつて
算定された前記オン時間とに応じて前記スイツチ
ング装置をオンオフ制御するスイツチング制御部
とを有することを特徴とする電動機制御装置であ
る。
ヤグラムである。本発明は、電動機に印加される
電圧をパルス幅によつて制御するスイツチング装
置と、前記電動機に流れる負荷電流を検出する電
流検出器と、前記電動機に流れる平均負荷電流が
指令値に追従するように前記電動機に印加される
前記電圧のパルス幅を制御すべく前記スイツチン
グ装置を制御する制御装置とからなる電動機制御
装置において、 前記制御装置は、 前もつて決定された前記スイツチング装置の今
周期のオン時間と予め記憶する情報とに基づいて
負荷電流が平均負荷電流に等しくなると推定され
る前記今周期のオン時間中の電流検出時点を算出
するとともに、前記電流検出時点にて前記負荷電
流を入力して前記平均負荷電流とする平均負荷電
流検出部と、 該平均負荷電流算出検出部によつて検出された
前記平均負荷電流と前記指令値とに基づいて次周
期における前記スイツチング装置のオン時間を決
定するオン時間算定部と、 指令された周期と前記オン時間算定部によつて
算定された前記オン時間とに応じて前記スイツチ
ング装置をオンオフ制御するスイツチング制御部
とを有することを特徴とする電動機制御装置であ
る。
本発明装置は平均負荷電流検出部４１によつて
負荷電流の平均値を直接求めている。即ちスイツ
チング装置３０がターンオンしてから一定時間経
過した時の負荷電流を直接検出して平均負荷電流
としている。この一定時間は、電源電圧、温度、
電動機コイルのリアクタンス、抵抗などの回路定
数、を考慮して決定された電流の増加曲線を用い
て、平均電流をとる時間として決定される。平均
電流は、スイツチング装置３０の導通時間（オン
時間）に依存して変化するので、オン時間によつ
て電流を検出するタイミングが変化する。従つて
オン時間を与えてこれによつて決定されるタイミ
ングで電流を検出する。
負荷電流の平均値を直接求めている。即ちスイツ
チング装置３０がターンオンしてから一定時間経
過した時の負荷電流を直接検出して平均負荷電流
としている。この一定時間は、電源電圧、温度、
電動機コイルのリアクタンス、抵抗などの回路定
数、を考慮して決定された電流の増加曲線を用い
て、平均電流をとる時間として決定される。平均
電流は、スイツチング装置３０の導通時間（オン
時間）に依存して変化するので、オン時間によつ
て電流を検出するタイミングが変化する。従つて
オン時間を与えてこれによつて決定されるタイミ
ングで電流を検出する。
オン時間算定部４２は平均負荷電流検出部４１
によつて検出された平均負荷電流に応じてそれが
目標の値となるように次周期のスイツチング装置
３０のオン時間を決定する。
によつて検出された平均負荷電流に応じてそれが
目標の値となるように次周期のスイツチング装置
３０のオン時間を決定する。
スイツチング制御部４３は、オン時間算定部４
２によつて算定されたオン時間と指令された制御
周期に基いて、スイツチング装置３０を実際にオ
ンオフ制御するものである。
２によつて算定されたオン時間と指令された制御
周期に基いて、スイツチング装置３０を実際にオ
ンオフ制御するものである。
スイツチング装置３０は、サイリスタを用いた
チヨツパ回路、トランジスタを用いたスイツチン
グ回路等である。制御装置は、コンピユータ装
置、デジタル回路、アナログ回路等で構成でき
る。
チヨツパ回路、トランジスタを用いたスイツチン
グ回路等である。制御装置は、コンピユータ装
置、デジタル回路、アナログ回路等で構成でき
る。
［実施例］
以下本発明を具体的な１実施例に基いて説明す
る。第２図は同実施例装置の構成を示すブロツク
図である。
る。第２図は同実施例装置の構成を示すブロツク
図である。
１は制御周期内の時間をカウントするためのク
ロツク発生回路、２は平均電流を検出し、電動機
駆動用の各種制御演算を実行し制御パルス幅αを
決定するCPU、３は制御周期毎にCPUに対して
割込み信号（INT１）を発生するタイマと平均
電流読取りタイミングデータとクロツクのカウン
タデータの一致時点で割込み信号（INT２）を
発生するタイマで、少なくとも２個以上のタイマ
を有するプログラマブルタイマ、４は電動機に流
れる電流を検出するためのＡ／Ｄ変換回路、５は
CPUが各種制御演算を実行して求めたパルス幅
αに従つて制御パルスを発生する制御パルス発生
回路、６は５に従つてオン／オフするパワースイ
ツチング素子、５０は電動機駆動用電源、１０は
電動機、９は電動機回路インダクタンスである。
ロツク発生回路、２は平均電流を検出し、電動機
駆動用の各種制御演算を実行し制御パルス幅αを
決定するCPU、３は制御周期毎にCPUに対して
割込み信号（INT１）を発生するタイマと平均
電流読取りタイミングデータとクロツクのカウン
タデータの一致時点で割込み信号（INT２）を
発生するタイマで、少なくとも２個以上のタイマ
を有するプログラマブルタイマ、４は電動機に流
れる電流を検出するためのＡ／Ｄ変換回路、５は
CPUが各種制御演算を実行して求めたパルス幅
αに従つて制御パルスを発生する制御パルス発生
回路、６は５に従つてオン／オフするパワースイ
ツチング素子、５０は電動機駆動用電源、１０は
電動機、９は電動機回路インダクタンスである。
制御装置４０は、CPU２、クロツク発生回路
１、プログラマブルタイマ３、制御パルス発生回
路５、所定の処理手順及びデータを記憶した
RAM７で構成されている。又電流検出器２０
は、電流トランスフオーマ２１及びこれによつて
検出された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路４とで構成されている。CPU２は、予
め定めた電動機の制御プログラムに従つてソフト
ウエアによるデジタル演算処理、Ｉ／Ｏポート処
理などを実行する機能を有している。パワースイ
ツチング素子６は、サイリスタから成るチヨツパ
回路で電動機の負荷電流を制御する。第３図は装
置の作動を示すための第２図に示された各信号の
波形図である。第４図は制御周期To内で制御演
算により求めた平均電流検出タイミングに従つて
平均電流を検出し、電動機を制御する処理を示し
たプログラムのフローチヤートである。制御装置
４０において、クロツク発生回路１は制御周期を
時間カウントするのに必要な基準クロツクパルス
を発生し、プログラマブルタイマ３は、制御周期
内においてクロツクパルスをカウントし、CPU
２よりセツトされた時間データ値と時間カウンタ
値が一致した時点で、CPU２に対し制御周期割
込み信号INT１、およびＡ／Ｄ変換タイミング
割込み信号INT２を発生する。CPU２は電動機
１０を駆動するのに必要な制御演算をする機能を
持ち、INT２の割込みで電動機に流れる平均電
流ＩをＡ／Ｄ変換回路４を通して読取り、電動機
の制御のための演算を行ない制御パルス幅αを決
定し、制御パルス発生回路５にその制御信号を出
力するものである。制御パルス発生回路５はパル
ス幅αのパルス信号Ｐを発生しパワースイツチン
グ素子６を駆動して電動機のパルス幅変調による
制御を行なう。
１、プログラマブルタイマ３、制御パルス発生回
路５、所定の処理手順及びデータを記憶した
RAM７で構成されている。又電流検出器２０
は、電流トランスフオーマ２１及びこれによつて
検出された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路４とで構成されている。CPU２は、予
め定めた電動機の制御プログラムに従つてソフト
ウエアによるデジタル演算処理、Ｉ／Ｏポート処
理などを実行する機能を有している。パワースイ
ツチング素子６は、サイリスタから成るチヨツパ
回路で電動機の負荷電流を制御する。第３図は装
置の作動を示すための第２図に示された各信号の
波形図である。第４図は制御周期To内で制御演
算により求めた平均電流検出タイミングに従つて
平均電流を検出し、電動機を制御する処理を示し
たプログラムのフローチヤートである。制御装置
４０において、クロツク発生回路１は制御周期を
時間カウントするのに必要な基準クロツクパルス
を発生し、プログラマブルタイマ３は、制御周期
内においてクロツクパルスをカウントし、CPU
２よりセツトされた時間データ値と時間カウンタ
値が一致した時点で、CPU２に対し制御周期割
込み信号INT１、およびＡ／Ｄ変換タイミング
割込み信号INT２を発生する。CPU２は電動機
１０を駆動するのに必要な制御演算をする機能を
持ち、INT２の割込みで電動機に流れる平均電
流ＩをＡ／Ｄ変換回路４を通して読取り、電動機
の制御のための演算を行ない制御パルス幅αを決
定し、制御パルス発生回路５にその制御信号を出
力するものである。制御パルス発生回路５はパル
ス幅αのパルス信号Ｐを発生しパワースイツチン
グ素子６を駆動して電動機のパルス幅変調による
制御を行なう。
以下、第３図のタイミングチヤート、第４図
ａ，ｂ，ｃのフローチヤートを用いて動作説明す
る。第３図のＮ区間に注目して説明すると、プロ
グラマブルタイマ３はクロツク発生回路１のクロ
ツクを入力する毎に時間カウントしCPU２より
予め設定された制御周期Toに相当するカウンタ
値になる時刻Ｔ１，Ｔ３で割込み信号INT１を
発生する。時刻Ｔ１の直前の（Ｎ−１）区間で、
予めRAM７に記憶された制御プログラムによつ
て電動機１０の駆動のための各種制御演算を行な
い次のＮ区間の制御パルス幅αNを決定し、予め
RAM７に持つている制御パルス幅αiと平均電流
検出タイミングtiとの関係パターンを索引化し、
平均電流タイミングtNを求める。時刻Ｔ１の割
込みINT１で、第４図ｂの割込み処理を実行す
る。即ち、タイマ３に平均電流検出タイミングデ
ータtNをセツトすると同時に、パルス幅データ
αNを制御パルス発生回路５にセツトし、平均電
流検出タイミング用のタイマ３をスタートさせ
る。タイマ３のカウントが進み前記平均電流検出
タイミングtNに達した時刻Ｔ２で割込みINT２
が発生し、CPU２は第４図ｃの割込処理を実行
する。即ちＡ／Ｄ変換回路４を起動し、Ｎ区間の
平均電流Ｉを読取る。Ａ／Ｄ変換回路４による読
取りが完了すると時刻Ｔ２とＴ３との間で、第４
図ａのメインプログラムが実行され、前記（Ｎ−
１）区間で実行した処理と同様に、電動機駆動の
ための各種制御演算後、（Ｎ＋１）区間のための
制御パルス幅αN＋１、平均電流タイミングTN
＋１を決定する。
ａ，ｂ，ｃのフローチヤートを用いて動作説明す
る。第３図のＮ区間に注目して説明すると、プロ
グラマブルタイマ３はクロツク発生回路１のクロ
ツクを入力する毎に時間カウントしCPU２より
予め設定された制御周期Toに相当するカウンタ
値になる時刻Ｔ１，Ｔ３で割込み信号INT１を
発生する。時刻Ｔ１の直前の（Ｎ−１）区間で、
予めRAM７に記憶された制御プログラムによつ
て電動機１０の駆動のための各種制御演算を行な
い次のＮ区間の制御パルス幅αNを決定し、予め
RAM７に持つている制御パルス幅αiと平均電流
検出タイミングtiとの関係パターンを索引化し、
平均電流タイミングtNを求める。時刻Ｔ１の割
込みINT１で、第４図ｂの割込み処理を実行す
る。即ち、タイマ３に平均電流検出タイミングデ
ータtNをセツトすると同時に、パルス幅データ
αNを制御パルス発生回路５にセツトし、平均電
流検出タイミング用のタイマ３をスタートさせ
る。タイマ３のカウントが進み前記平均電流検出
タイミングtNに達した時刻Ｔ２で割込みINT２
が発生し、CPU２は第４図ｃの割込処理を実行
する。即ちＡ／Ｄ変換回路４を起動し、Ｎ区間の
平均電流Ｉを読取る。Ａ／Ｄ変換回路４による読
取りが完了すると時刻Ｔ２とＴ３との間で、第４
図ａのメインプログラムが実行され、前記（Ｎ−
１）区間で実行した処理と同様に、電動機駆動の
ための各種制御演算後、（Ｎ＋１）区間のための
制御パルス幅αN＋１、平均電流タイミングTN
＋１を決定する。
次にＮ区間の動作説明をする、時刻Ｔ１の制御
周期パルスが入力されると、制御周期割込み
（INT１）ルーチンが実行スタートする。ステツ
プ２０１で、１つ前の（Ｎ−１）区間でＮ区間用
の制御演算が完了したかを確認し、完了していな
い場合はタイミングエラーのためステツプ２０６
へ飛びエラー表示する。完了していれば、ステツ
プ２０２へ進み、パルス幅データαNを制御パル
ス発生回路５へセツトする。次にステツプ２０３
でＮ区間の平均電流検出タイミングデータtNを
プログラマブルタイマ３の入力にセツトすると同
時にステツプ２０４でタイマ３をスタートさせ、
次のステツプ２０５でこのルーチンを終了しリタ
ーンする。
周期パルスが入力されると、制御周期割込み
（INT１）ルーチンが実行スタートする。ステツ
プ２０１で、１つ前の（Ｎ−１）区間でＮ区間用
の制御演算が完了したかを確認し、完了していな
い場合はタイミングエラーのためステツプ２０６
へ飛びエラー表示する。完了していれば、ステツ
プ２０２へ進み、パルス幅データαNを制御パル
ス発生回路５へセツトする。次にステツプ２０３
でＮ区間の平均電流検出タイミングデータtNを
プログラマブルタイマ３の入力にセツトすると同
時にステツプ２０４でタイマ３をスタートさせ、
次のステツプ２０５でこのルーチンを終了しリタ
ーンする。
タイマがカウントアツプし、タイマ３の設定時
間tNに達すると、時刻Ｔ２で割込INT２が発生
し、電流検出割込みルーチンが実行されステツプ
３０１でＡ／Ｄ変換器４を起動する。ステツプ３
０２でＮ区間の平均電流Ｉを読取り、ステツプ３
０３でＡ／Ｄ完了フラグをセツトし、ステツプ３
０４でこのルーチンを終了する。
間tNに達すると、時刻Ｔ２で割込INT２が発生
し、電流検出割込みルーチンが実行されステツプ
３０１でＡ／Ｄ変換器４を起動する。ステツプ３
０２でＮ区間の平均電流Ｉを読取り、ステツプ３
０３でＡ／Ｄ完了フラグをセツトし、ステツプ３
０４でこのルーチンを終了する。
次に第４図ａのメインルーチンを説明する。電
源が入ると、まずステツプ１０１で初期状態のセ
ツトを行なう。初期状態ではＡ／Ｄ変換完了
（FAD＝１）にセツトしてある。Ｎ区間ではステ
ツプ１０２でＡ／Ｄ変換が完了されるまで時間待
ちをし、完了するとステツプ１０３へ飛ぶ。ステ
ツプ１０３でＮ区間での平均電流などの制御変数
をもとに電動機駆動のための各種制御演算を実行
し、次の（Ｎ＋１）区間用の制御パルス幅αN＋
１を決定し、ステツプ１０４で予め用意してある
制御パルス幅αiと平均電流検出タイミングtiとの
特性パターンより、（Ｎ＋１）区間用の平均電流
検出タイミングtN＋１を事前に索引して、ステ
ツプ１０５で制御演算処理の完了フラグ（FAD
＝０）をセツトし、ステツプ１０６へ進む。ステ
ツプ１０６で制御終了かと判断し、終了の場合は
ステツプ１０７で終了する。引続き制御を継続す
る場合はステツプ１０２へ飛び、同一の処理を制
御終了するまでくり返し実行する。以上処理を行
なうことで、パワースイツチング素子６がオン／
オフ制御され電動機１０が駆動される。
源が入ると、まずステツプ１０１で初期状態のセ
ツトを行なう。初期状態ではＡ／Ｄ変換完了
（FAD＝１）にセツトしてある。Ｎ区間ではステ
ツプ１０２でＡ／Ｄ変換が完了されるまで時間待
ちをし、完了するとステツプ１０３へ飛ぶ。ステ
ツプ１０３でＮ区間での平均電流などの制御変数
をもとに電動機駆動のための各種制御演算を実行
し、次の（Ｎ＋１）区間用の制御パルス幅αN＋
１を決定し、ステツプ１０４で予め用意してある
制御パルス幅αiと平均電流検出タイミングtiとの
特性パターンより、（Ｎ＋１）区間用の平均電流
検出タイミングtN＋１を事前に索引して、ステ
ツプ１０５で制御演算処理の完了フラグ（FAD
＝０）をセツトし、ステツプ１０６へ進む。ステ
ツプ１０６で制御終了かと判断し、終了の場合は
ステツプ１０７で終了する。引続き制御を継続す
る場合はステツプ１０２へ飛び、同一の処理を制
御終了するまでくり返し実行する。以上処理を行
なうことで、パワースイツチング素子６がオン／
オフ制御され電動機１０が駆動される。
尚、前記制御周期ToはRAM７に格納している
データを書替えるだけでフレキシブルに変更でき
設計の自由度が広がる。又、予めパターン化して
ある制御パルス幅αiと平均電流タイミングtiと
を、デユーテイ比αi／Toとの関係で正規化して
おくと、可変制御周期（Toが変化）の場合でも
対応が取れる。本実施例は検出電流が１個の場合
であるがＮ相交流電動機（Ｎ≧２）の場合でも同
様の処理をＮ相分実行することで拡張が可能であ
る。又、電動機駆動時の電源電圧、温度等を考慮
した種々のα−ｔパターンを持つて制御を行うこ
とにより安定した電動機制御が可能である。
データを書替えるだけでフレキシブルに変更でき
設計の自由度が広がる。又、予めパターン化して
ある制御パルス幅αiと平均電流タイミングtiと
を、デユーテイ比αi／Toとの関係で正規化して
おくと、可変制御周期（Toが変化）の場合でも
対応が取れる。本実施例は検出電流が１個の場合
であるがＮ相交流電動機（Ｎ≧２）の場合でも同
様の処理をＮ相分実行することで拡張が可能であ
る。又、電動機駆動時の電源電圧、温度等を考慮
した種々のα−ｔパターンを持つて制御を行うこ
とにより安定した電動機制御が可能である。
次に第２実施例を示す。第５図はその実施例装
置の構成を示したブロツク図、第６図は、その装
置の作動を示すタイミングチヤート、第７図はメ
インプログラムのフローチヤート、第８図はタイ
マ割込みプログラムのフローチヤートを示す。
置の構成を示したブロツク図、第６図は、その装
置の作動を示すタイミングチヤート、第７図はメ
インプログラムのフローチヤート、第８図はタイ
マ割込みプログラムのフローチヤートを示す。
第１の実施例と異なる点は、１個のタイマ８１
で、制御パルス信号及び電流検出タイミングを決
定し、Ａ／Ｄコンバータ８２を内蔵し、Ｉ／Ｏポ
ート８３を１チツプ内に有していることである。
２１は電流センサ、２２は電流検出アンプ、６は
チヨツパ回路である。ワンチツプマイコン８はク
ロツクパルス毎に、内部タイマ８１を起動させ、
ソフト的に第８図のタイマ割込みカウンタをアツ
プし、制御周期Toに達するとクリアするインタ
ーバルタイマとしている。
で、制御パルス信号及び電流検出タイミングを決
定し、Ａ／Ｄコンバータ８２を内蔵し、Ｉ／Ｏポ
ート８３を１チツプ内に有していることである。
２１は電流センサ、２２は電流検出アンプ、６は
チヨツパ回路である。ワンチツプマイコン８はク
ロツクパルス毎に、内部タイマ８１を起動させ、
ソフト的に第８図のタイマ割込みカウンタをアツ
プし、制御周期Toに達するとクリアするインタ
ーバルタイマとしている。
以下、Ｎ区間に注目し、同装置の作用を第６図
のタイミング図、第７図のメインルーチン、第８
図のタイマ割込ルーチンを用いて説明する。
のタイミング図、第７図のメインルーチン、第８
図のタイマ割込ルーチンを用いて説明する。
内部のクロツクの発生するタイマ割込信号Ｏが
入力される毎に、第８図のタイマ割込みルーチン
を実行して、予め設定した制御周期Toの時間を
カウントするインターバルタイマのカウンタデー
タＤをメモリ上に割付けソフトウエアで作つてい
る。
入力される毎に、第８図のタイマ割込みルーチン
を実行して、予め設定した制御周期Toの時間を
カウントするインターバルタイマのカウンタデー
タＤをメモリ上に割付けソフトウエアで作つてい
る。
第６図の時刻Ｔ１以前の（Ｎ−１）区間で、Ｎ
区間用の制御パルス幅αN、平均電流検出タイミ
ングtNが決定されている。時刻Ｔ１以後で、タ
イマ割込みが入る毎にタイマ割込みがスタートす
る。ステツプ７０１でタイマを＋１カウントアツ
プする。ステツプ７０２でタイマデータＤが電流
検出タイミングtNに達したかを判定し、達しな
い場合はステツプ７０４へ飛び、達した場合はス
テツプ７０３で平均電流ＩのレベルにＡ／Ｄ変換
して読取り、検出完了フラグ（FAD＝１）をセ
ツトし、ステツプ７０４へ進む。ステツプ７０４
で制御パルス幅タイミングαNに達しない場合は
ステツプ７０６へ飛び、達した場合はステツプ７
０５で制御パルス信号をオフしステツプ７０６へ
進む。ステツプ７０６で制御周期To（Ｎ区間では
時刻Ｔ１に相当）に達したかを判定し、達しない
場合は709へ飛び、達した場合は、ステツプ７０
７で制御パルス信号をオンしタイマカウンタデー
タＤをクリアしインターバルタイマとする。ステ
ツプ７０８で、時刻Ｔ１以前のＮ−１区間のメイ
ンルーチンで求めておいたＮ区間用の制御パルス
幅データα′、電流検出タイミングデータt′をそれ
ぞれtN，αNとデータ更新しステツプ７０９へ進
む。ステツプ７０９で１回のタイマ割込み処理を
終了する。
区間用の制御パルス幅αN、平均電流検出タイミ
ングtNが決定されている。時刻Ｔ１以後で、タ
イマ割込みが入る毎にタイマ割込みがスタートす
る。ステツプ７０１でタイマを＋１カウントアツ
プする。ステツプ７０２でタイマデータＤが電流
検出タイミングtNに達したかを判定し、達しな
い場合はステツプ７０４へ飛び、達した場合はス
テツプ７０３で平均電流ＩのレベルにＡ／Ｄ変換
して読取り、検出完了フラグ（FAD＝１）をセ
ツトし、ステツプ７０４へ進む。ステツプ７０４
で制御パルス幅タイミングαNに達しない場合は
ステツプ７０６へ飛び、達した場合はステツプ７
０５で制御パルス信号をオフしステツプ７０６へ
進む。ステツプ７０６で制御周期To（Ｎ区間では
時刻Ｔ１に相当）に達したかを判定し、達しない
場合は709へ飛び、達した場合は、ステツプ７０
７で制御パルス信号をオンしタイマカウンタデー
タＤをクリアしインターバルタイマとする。ステ
ツプ７０８で、時刻Ｔ１以前のＮ−１区間のメイ
ンルーチンで求めておいたＮ区間用の制御パルス
幅データα′、電流検出タイミングデータt′をそれ
ぞれtN，αNとデータ更新しステツプ７０９へ進
む。ステツプ７０９で１回のタイマ割込み処理を
終了する。
次に第７図のメインルーチンを説明する。電源
が入るとメインルーチンのステツプ６０１の初期
処理が行なわれる。メモリ上で制御周期Toを設
定し、タイマカウントデータＤをクリアし、タイ
マ割込を許可モードにする。ステツプ６０２で平
均電流検出が完了したか、Ｎ区間で時刻Ｔ２以後
から判定し、完了していない場合はステツプ６０
２へ戻り時間待ちとし、完了した場合はステツプ
６０３へ進み、（Ｎ＋１）区間で電動機に必要な
各種制御演算を実行し制御パルス幅α′を決定す
る。ステツプ６０４で予め設けてあるαi−tiパタ
ーンよりパルス幅α′に対応する平均電流検出タイ
ミングt′を索引し決定する。ステツプ６０５で電
動機制御演算完了フラグ（FAD＝０）をセツト
しステツプ６０２へ進み、次の（Ｎ＋１）区間の
電流検出が完了されるまで時間待ちを行なう。
が入るとメインルーチンのステツプ６０１の初期
処理が行なわれる。メモリ上で制御周期Toを設
定し、タイマカウントデータＤをクリアし、タイ
マ割込を許可モードにする。ステツプ６０２で平
均電流検出が完了したか、Ｎ区間で時刻Ｔ２以後
から判定し、完了していない場合はステツプ６０
２へ戻り時間待ちとし、完了した場合はステツプ
６０３へ進み、（Ｎ＋１）区間で電動機に必要な
各種制御演算を実行し制御パルス幅α′を決定す
る。ステツプ６０４で予め設けてあるαi−tiパタ
ーンよりパルス幅α′に対応する平均電流検出タイ
ミングt′を索引し決定する。ステツプ６０５で電
動機制御演算完了フラグ（FAD＝０）をセツト
しステツプ６０２へ進み、次の（Ｎ＋１）区間の
電流検出が完了されるまで時間待ちを行なう。
以上の通り、ハード的には電流検出アンプを除
き、ワンチツプマイクロコンピユータ１個の最も
簡単な構成で、電動機制御が可能である。
き、ワンチツプマイクロコンピユータ１個の最も
簡単な構成で、電動機制御が可能である。
以上述べたように、本発明においては、平均電
流を検出するために補正演算をすることなく、制
御周期内の所定の時点で直接平均電流を検出し、
電動機をパルス幅制御する点に特徴がある。又、
電動機駆動時の電源電圧、温度等も考慮した種々
の（制御パターンパルス幅α−平均電流検出タイ
ミングｔ）パターンをメモリ上に予め用意してお
き、より安定な電動機制御が可能な点に特徴があ
る。
流を検出するために補正演算をすることなく、制
御周期内の所定の時点で直接平均電流を検出し、
電動機をパルス幅制御する点に特徴がある。又、
電動機駆動時の電源電圧、温度等も考慮した種々
の（制御パターンパルス幅α−平均電流検出タイ
ミングｔ）パターンをメモリ上に予め用意してお
き、より安定な電動機制御が可能な点に特徴があ
る。
［発明の効果］
本発明は、平均負荷電流検出部を設けて負荷電
流が平均値をとるタイミングを決定し、そのタイ
ミングにおいて直接負荷電流を平均負荷電流とし
て検出している。従つて従来装置のようにスイツ
チング装置のオン又はオフの時の負荷電流から平
均値を予測しているのではないため予測誤差が少
なく精度の高い制御ができる。又平均電流を直接
検出しているので検出速度が速く短周期の制御が
可能となる。
流が平均値をとるタイミングを決定し、そのタイ
ミングにおいて直接負荷電流を平均負荷電流とし
て検出している。従つて従来装置のようにスイツ
チング装置のオン又はオフの時の負荷電流から平
均値を予測しているのではないため予測誤差が少
なく精度の高い制御ができる。又平均電流を直接
検出しているので検出速度が速く短周期の制御が
可能となる。
第１図は、本発明の概念を示したブロツクダイ
ヤグラムである。第２図は、本発明の具体的な実
施例に係る電動機制御装置の構成を示したブロツ
クダイヤグラムである。第３図は同実施例装置の
作動を説明するためのタイミングチヤートであ
る。第４図は、同装置で使用したコンピユータの
処理を示したフローチヤートである。第５図は、
他の実施例の構成を示したブロツクダイヤグラム
である。第６図は、同装置の作動を説明するため
のタイミングチヤートである。第７図、第８図は
同装置の処理を示したタイミングチヤートであ
る。
ヤグラムである。第２図は、本発明の具体的な実
施例に係る電動機制御装置の構成を示したブロツ
クダイヤグラムである。第３図は同実施例装置の
作動を説明するためのタイミングチヤートであ
る。第４図は、同装置で使用したコンピユータの
処理を示したフローチヤートである。第５図は、
他の実施例の構成を示したブロツクダイヤグラム
である。第６図は、同装置の作動を説明するため
のタイミングチヤートである。第７図、第８図は
同装置の処理を示したタイミングチヤートであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電動機に印加される電圧をパルス幅によつて
制御するスイツチング装置と、前記電動機に流れ
る負荷電流を検出する電流検出器と、前記電動機
に流れる平均負荷電流が指令値に追従するように
前記電動機に印加される前記電圧のパルス幅を制
御すべく前記スイツチング装置を制御する制御装
置とからなる電動機制御装置において、 前記電流検出器は、前記電動機に通電される電
流を検出するものであり、かつ、 前記制御装置は、前もつて決定された前記スイ
ツチング装置の今周期のオン時間と予め記憶する
情報とに基づいて負荷電流が平均負荷電流に等し
くなると推定される前記今周期のオン時間中の電
流検出時点を算出するとともに、前記電流検出時
点にて前記負荷電流を入力して前記平均負荷電流
とする平均負荷電流検出部と、 該平均負荷電流検出部によつて検出された前記
平均負荷電流と前記指令値とに基づいて次周期に
おける前記スイツチング装置のオン時間を決定す
るオン時間算定部と、 指令された周期と前記オン時間算定部によつて
算定された前記オン時間とに応じて前記スイツチ
ング装置をオンオフ制御するスイツチング制御部
とを有することを特徴とする電動機制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025499A JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
| US06/827,722 US4656402A (en) | 1985-02-13 | 1986-02-10 | Electric motor control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025499A JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185087A JPS61185087A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0561878B2 true JPH0561878B2 (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12167754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025499A Granted JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4656402A (ja) |
| JP (1) | JPS61185087A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1279892C (en) * | 1986-11-20 | 1991-02-05 | Kenneth E. Daggett | Digital robot control providing pulse width modulation for a brushless dc drive |
| US4902944A (en) * | 1986-11-20 | 1990-02-20 | Staubli International Ag. | Digital robot control having an improved current sensing system for power amplifiers in a digital robot control |
| US4827196A (en) * | 1987-12-03 | 1989-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Motor control arrangement |
| JPH01270793A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Fanuc Ltd | Ｐｗｍ制御における電流制御装置 |
| US4982145A (en) * | 1989-09-08 | 1991-01-01 | Aeg Westinghouse Industrial Automation Corporation | Method and apparatus for the optimization of thyristor power supply transport time delay |
| JPH03164093A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電流検出方法 |
| US5126647A (en) * | 1990-04-17 | 1992-06-30 | Sundstrand Corporation | Pulse by pulse current limit and phase current monitor for a pulse width modulated inverter |
| US5017854A (en) * | 1990-10-29 | 1991-05-21 | Hughes Aircraft Company | Variable duty cycle pulse width modulated motor control system |
| KR101440651B1 (ko) | 2007-01-24 | 2014-09-22 | 알렉산더 빈첼 슈바이쯔텍크닉 게엠베하 운트 코. 카게 | 전기 용접 시설의 블랭킷가스 공급을 컨트롤하는 장치 및 방법 |
| DE102009047042A1 (de) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen eines Motorstroms eines Gleichstrommotors |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911341A (en) * | 1974-09-20 | 1975-10-07 | Eltra Corp | Switching type motor speed control |
| US4037145A (en) * | 1975-12-08 | 1977-07-19 | General Electric Company | Multiple frequency chopper control |
| US4074175A (en) * | 1976-04-15 | 1978-02-14 | General Electric Company | Inductive load current measuring circuit |
| US4389602A (en) * | 1981-02-20 | 1983-06-21 | William M. Brobeck & Associates | Electric motor controller |
| JPS5832546A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ駆動回路 |
| JPS5858893A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Hitachi Ltd | チヨツパ制御装置 |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP60025499A patent/JPS61185087A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-10 US US06/827,722 patent/US4656402A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185087A (ja) | 1986-08-18 |
| US4656402A (en) | 1987-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |