JPH06327284A - Ac servomotor driver - Google Patents
Ac servomotor driverInfo
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- JPH06327284A JPH06327284A JP5136777A JP13677793A JPH06327284A JP H06327284 A JPH06327284 A JP H06327284A JP 5136777 A JP5136777 A JP 5136777A JP 13677793 A JP13677793 A JP 13677793A JP H06327284 A JPH06327284 A JP H06327284A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はACサーボモータドライ
バに関し、特に、制御回路系を2回路から1回路にした
ACサーボモータドライバに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC servo motor driver, and more particularly to an AC servo motor driver having a control circuit system from two circuits to one circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のACサーボモータドライバとし
て、図5に示す同期形ACサーボモータドライバがあ
る。図5を参照しながら以下説明する。2. Description of the Related Art As a conventional AC servo motor driver, there is a synchronous AC servo motor driver shown in FIG. This will be described below with reference to FIG.
【0003】この図の同期形ACサーボモータドライバ
は、速度指令回路(図示せず)から出力される速度指令
信号vi と速度フィードバック信号vf の差信号を出力
する加算回路1aと、その差信号を増幅してトルク指令
信号Tを出力する速度アンプ1(加算回路1aと速度ア
ンプ1は差動増幅器で構成されても良い)と、トルク指
令信号Tと電流分配信号idu(U相),及びidv(V
相)を乗算して電流指令信号iiu,及びiivを出力する
乗算器3A及び3Bと、電流指令信号iiu,及びiivと
変流器7A,及び7Bからの電流フィードバック信号i
u ,及びiv の差信号を出力する加算回路2a,及び2
bと、その差信号を増幅して電圧指令信号Vu 及びvv
を出力する電流アンプ2A,及び2B(2a,及び2b
とともに差動増幅器で構成されても良い)と、電圧指令
信号vu ,及びvv と基準波(例えば、鋸刃状波)を比
較してU,V,Wの各相のPWM信号Pu ,Pv ,及び
Pwを出力するPWM信号発生器4と、PWM信号
Pu ,Pv ,及びPw を入力してスイッチングトランジ
スタがオン,オフすることによりACサーボモータ8に
駆動電流を電源(図示せず)から供給するインバータ6
と、ACサーボモータ8の界磁回転位置信号rpを発生
する磁極センサ9と、界磁回転位置信号rp,及び回転
速度信号Vs に基づいて前述した電流分配信号idu,及
びidvを発生する電流分配信号発生器13と、ACサー
ボモータ8の回転速度を検出して回転速度信号vs を出
力するエンコーダ10と、回転速度信号vs に基づいて
速度フィードバック信号vf を発生する速度変換回路1
4を有する。The synchronous AC servo motor driver shown in this figure includes an adder circuit 1a for outputting a difference signal between a speed command signal v i output from a speed command circuit (not shown) and a speed feedback signal v f , and the difference between them. A speed amplifier 1 that amplifies the signal and outputs a torque command signal T (addition circuit 1a and speed amplifier 1 may be configured by a differential amplifier), torque command signal T, and current distribution signal i du (U phase) , And i dv (V
Phases) to multiply the current command signals i iu and i iv and output the current command signals i iu and i iv , and the current feedback signals i from the current transformers 7A and 7B.
u, and i v adder circuit 2a outputs a difference signal, and 2
b and the difference signal between them are amplified and voltage command signals V u and v v
Current amplifiers 2A and 2B (2a and 2b)
It may be configured with a differential amplifier), and the voltage command signals v u and v v are compared with a reference wave (for example, a sawtooth wave) to compare the PWM signals P u of U, V, and W phases. , P v , and P w are output, and the PWM transistors P u , P v , and P w are input to turn on and off the switching transistors, thereby supplying a driving current to the AC servo motor 8. Inverter 6 supplied from (not shown)
And the magnetic pole sensor 9 for generating the field rotation position signal rp of the AC servomotor 8, and the above-mentioned current distribution signals i du and i dv based on the field rotation position signal rp and the rotation speed signal V s. current and distributor signal generator 13, an encoder 10 that outputs a rotational speed signal v s to detect the rotational speed of the AC servo motor 8, the rate conversion to generate a speed feedback signal v f based on the rotational speed signal v s to Circuit 1
Have 4.
【0004】以上の構成において、加算回路1aから供
給される速度指令信号vi と速度フィードバック信号v
f の差信号が速度アンプ1で増幅されてトルク指令信号
Tとされ、電流分配信号発生器13から出力される電流
分配信号idu,及びidv(位相情報)と乗算器3A,及
び3Bで乗算されて電流指令信号iiu,及びiivが出力
される。電流指令信号iiu,及びiivは加算回路2a,
及び2bで電流フィードバック信号iu ,及びiv との
差を取られ、その差信号が電流アンプ2A,及び2Bで
増幅されてU相,及びV相の電圧指令信号Vu ,及びV
V とされる。この電圧指令信号Vu ,及びVV はPWM
信号発生器4に入力し、そのベクトル和によって得られ
たW相の電圧指令信号VV とともに基準波と比較されて
U〜W相のPWM信号Pu ,Pv ,及びPw を出力す
る。インバータ6内のスイッチングトランジスタはこの
PWM信号Pu ,Pv ,及びPw のデューティ比に基づ
いてオンし、ACサーボモータ8に駆動電流を供給す
る。In the above configuration, the speed command signal v i and the speed feedback signal v i supplied from the adder circuit 1a
The difference signal of f is amplified by the speed amplifier 1 to be the torque command signal T, and the current distribution signals i du and i dv (phase information) output from the current distribution signal generator 13 are multiplied by the multipliers 3A and 3B. The current command signals i iu and i iv are multiplied and output. The current command signals i iu and i iv are added to the adder circuit 2a,
And 2b by the current feedback signal i u, and i v is taken the difference between the difference signal current amplifier 2A, and is amplified by the U-phase in 2B, and V-phase voltage command signals V u, and V
V. The voltage command signals V u and V V are PWM
The signal is input to the signal generator 4, and is compared with the reference wave together with the W-phase voltage command signal V V obtained by the vector sum thereof to output the U to W-phase PWM signals P u , P v , and P w . The switching transistor in the inverter 6 is turned on based on the duty ratios of the PWM signals P u , P v , and P w , and supplies a drive current to the AC servomotor 8.
【0005】以上述べた同期形ACサーボモータドライ
バは、U相,及びV相の2系統の制御回路で構成されて
いるが、ACサーボモータの制御はDCサーボモータの
制御に比べて回路構成が複雑になり、回路規模の増大に
よりコストアップが生じ、また、ソフトウェアサーボ時
に性能が低下する。The synchronous AC servo motor driver described above is composed of a U-phase and V-phase two-system control circuit. However, the AC servo motor is controlled in a circuit configuration as compared with the DC servo motor control. The complexity increases, the cost increases due to the increase in the circuit scale, and the performance decreases during software servo.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した理由により、
ACサーボモータドライバの改良が要望されている。図
5に示した従来のACサーボモータドライバによると、
2系統の制御回路がそれぞれ加算回路,及び電流アンプ
を有するため、前述した問題をそのまま有している。For the above reasons,
Improvements in AC servo motor drivers are desired. According to the conventional AC servo motor driver shown in FIG.
Since the two systems of control circuits each have an adder circuit and a current amplifier, they have the above-mentioned problems as they are.
【0007】従って、本発明の目的は制御を簡略化し、
小型化でき、コストダウンが図れ、ソフトウェアサーボ
時の性能の低下が抑制されるACサーボモータドライバ
を提供することである。The object of the present invention is therefore to simplify control,
An object of the present invention is to provide an AC servo motor driver that can be downsized, cost can be reduced, and performance deterioration during software servo can be suppressed.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、ACサーボモータの各相の電流に応じた電
流検出信号をACサーボモータの検出界磁回転位相に基
づいてトルクと回転角に応じた単一の制御信号を発生す
る手段と、速度指令,検出回転速度,及び制御信号に基
づいて、単一の電圧指令信号を発生する単一の制御手段
と、電圧指令信号を入力して検出界磁回転位相,或いは
検出回転速度に基づいてACサーボモータの各相の電圧
指令信号を発生する相電圧指令信号発生手段と、電圧指
令信号を入力してパルス幅変調(PWM)信号を発生す
るPWM信号発生手段を備えたACサーボモータドライ
バを提供するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a current detection signal corresponding to the current of each phase of an AC servomotor with torque and rotation based on the detected field rotation phase of the AC servomotor. Input means for generating a single control signal according to the angle, single control means for generating a single voltage command signal based on the speed command, the detected rotation speed and the control signal, and the voltage command signal A phase voltage command signal generating means for generating a voltage command signal for each phase of the AC servomotor based on the detected field rotation phase or the detected rotation speed, and a pulse width modulation (PWM) signal by inputting the voltage command signal. The present invention provides an AC servo motor driver equipped with a PWM signal generating means for generating.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明のACサーボモータドライバに
ついて添付図面を参照しながら詳細に説明する。The AC servo motor driver of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0010】図1には、本発明の第1の実施例が示され
ている。この図において図5と同一の部分は同一の引用
数字で示されているので重複する説明は省略している。
図示より明らかなように、2系統の制御回路が加算回路
2a,及び電流アンプ2Aを有する1系統の制御回路に
代えられ、また、変流器7A,及び7Bの電流フィード
バック信号iu ,及びiv を入力して所定のタイミング
で電流フィードバック信号iu ’,iv ’,及びiw ’
を出力する電流切換回路11を有している。この電流切
換回路11はアナログスイッチを有し、対応する磁極セ
ンサ9のオン,オフに基づいてオン,オフし、U相,及
びV相の電流値,及びそのベクトル和に基づいて得られ
るW相の電流値から電流フィードバック信号iu ’,i
v ’,及びiw ’を発生して加算回路2aへ出力する構
成を有する。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 5 are indicated by the same reference numerals, and therefore, duplicated description is omitted.
As is apparent from the drawing, the two control circuits are replaced by the one control circuit having the adder circuit 2a and the current amplifier 2A, and the current feedback signals i u and i of the current transformers 7A and 7B are replaced. When v is input, the current feedback signals i u ', i v ', and i w 'at a predetermined timing
It has a current switching circuit 11 for outputting. The current switching circuit 11 has an analog switch and is turned on / off based on turning on / off of the corresponding magnetic pole sensor 9, and the W phase obtained based on the current values of the U phase and V phase and the vector sum thereof. Current feedback signal i u ', i from the current value of
It has a configuration in which v ′ and i w ′ are generated and output to the adder circuit 2a.
【0011】以上の構成において、その動作を説明す
る。速度指令信号vi と速度フィードバック信号vf は
加算回路1aを経て速度アンプ1で加算増幅され、トル
ク指令信号Tとなる。速度フィードバック信号vfは、
エンコーダ10からの信号vs を速度変換回路14に通
して得る。変流器7A,及び7Bから取り込んだU相,
及びV相の電流iu ,及びiv より電流切換回路11に
て、まず、W相の電流を生成する。U相,V相,W相の
各電流は電流切換回路11内のアナログスイッチで各対
応する磁極センサ9がオン,或いはオフの時のみ加算回
路2aを経て電流アンプ2Aに送られる。加算回路2a
はU相,V相,及びW相の各電流フィードバック信号i
u’,iv’,iw’を加算し電流アンプ2Aで電圧指
令信号vc とする。電流分配信号発生器13は、磁極セ
ンサ9の信号rp,及びエンコーダ10の信号vsより
電流分配信号idu,及びidv(位相情報)を発生さ
せる。電流分配信号idu,及びidvには、電流フィ
ードバック信号iu’,iv’,iw’の加算結果の補
正値も合わせて入れておく。乗算器3A,及び3Bによ
り電圧指令信号vc と電流分配信号idu,及びidv
は積算され、U相,及びV相の電圧指令信号vu ,及び
vv を発生させる。PWM信号発生回路4内でU相,及
びV相の電圧指令信号vu 及びvvよりW相の電圧指令
を発生し、U,V,W相の電圧指令信号より各U,V,
W相のPWM信号を発生し、インバータ回路6を経て、
ACサーボモータ8のU,V,W相の各コイルに駆動電
流を供給する。The operation of the above configuration will be described. The speed command signal v i and the speed feedback signal v f are added and amplified by the speed amplifier 1 via the adder circuit 1a, and become a torque command signal T. The velocity feedback signal v f is
The signal v s from the encoder 10 is obtained through the speed conversion circuit 14. U phase taken from current transformers 7A and 7B,
And V-phase current i u, and at a current switching circuit 11 from i v, first generates a current of W-phase. The U-phase, V-phase, and W-phase currents are sent to the current amplifier 2A through the adder circuit 2a only when the corresponding magnetic pole sensor 9 is turned on or off by the analog switch in the current switching circuit 11. Adder circuit 2a
Is each U-phase, V-phase, and W-phase current feedback signal i
u ', iv', and iw 'are added and the current amplifier 2A produces the voltage command signal v c . The current distribution signal generator 13 generates current distribution signals idu and idv (phase information) from the signal rp of the magnetic pole sensor 9 and the signal vs of the encoder 10. The correction values of the addition results of the current feedback signals iu ', iv', and iw 'are also included in the current distribution signals idu and idv. The voltage command signal v c and the current distribution signals idu and idv are output by the multipliers 3A and 3B.
Are integrated to generate U-phase and V-phase voltage command signals v u and v v . In the PWM signal generation circuit 4, a W-phase voltage command is generated from the U-phase and V-phase voltage command signals v u and v v, and each U, V, and W-phase voltage command signal is generated from the U-, V-, and W-phase voltage command signals.
Generates a W-phase PWM signal, passes through the inverter circuit 6,
A drive current is supplied to each coil of the U, V and W phases of the AC servo motor 8.
【0012】図2に磁極センサ9と電流のタイミング,
及び電流切換回路11の出力とその加算結果を示す。加
算結果は正弦波駆動の場合π/3の周期の脈流となるの
で、これを補正するため補正回路(電流分配信号発生器
13に含む)が必要となる。FIG. 2 shows the magnetic pole sensor 9 and current timing.
And the output of the current switching circuit 11 and the addition result. In the case of sine wave drive, the addition result becomes a pulsating flow with a period of π / 3, so a correction circuit (included in the current distribution signal generator 13) is required to correct this.
【0013】図3には、本発明の第2の実施例の同期形
ACサーボモータの疑似正弦波電流駆動ドライバが示さ
れている。この図において、図1と同一の部分には同一
の引用数字を付したので重複する説明は省略するが、P
WM信号分離回路5,及び演算増幅器12が新たな回路
素子として設けられている。FIG. 3 shows a pseudo-sinusoidal current drive driver for a synchronous AC servomotor according to a second embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
The WM signal separation circuit 5 and the operational amplifier 12 are provided as new circuit elements.
【0014】以上の構成において、速度指令信号vi と
速度フィードバック信号vf は速度アンプ1(加算回路
1aを含む)にて加算しトルク指令信号Tとする。速度
フィードバック信号vf はエンコーダ10の信号vs よ
り速度変換回路14によって得る。変流器7A,及び7
Bから取り込んだU相,及びV相の電流iu 及びivよ
り電流切換回路11にて、まず、W相の電流を生成す
る。U,V,W相の各電流iu’,iv’,iw’は電
流切換回路11内のアナログスイッチで各対応する磁極
センサ9がオン,或いはオフの時のみ演算増幅器12に
送られ、加算される。電流アンプ2A(加算回路2aを
含む)はトルク指令信号Tと電流フィードバック信号
i’を加算し電圧指令信号vc とする。演算増幅器12
は電流アンプ2Aで兼用できるが、図3ではあえて分離
してある。PWM信号発生回路4は電圧指令信号vc よ
りPWM信号を発生する。PWM分離回路5はPWM信
号Pcを磁極センサ9によりU,V,W相のPWMに分
離する回路で、各磁極センサ9がオン,或いはオフ時の
み各PWM信号を発生するようにする。U,V,W相の
PWM信号はインバータ回路6をドライブし、インバー
タ回路6にてACサーボモータ8のU,V,W相の各コ
イルに駆動電流を供給する。この実施例は、図3の破線
20内に示すようにDCサーボモータと同じ回路に単純
化できる。In the above structure, the speed command signal v i and the speed feedback signal v f are added by the speed amplifier 1 (including the adding circuit 1a) to form a torque command signal T. The velocity feedback signal v f is obtained by the velocity conversion circuit 14 from the signal v s of the encoder 10. Current transformers 7A and 7
U-phase taken from B, and at the V-phase current i u and i v from the current switching circuit 11 first generates a current of W-phase. The U, V, and W phase currents iu ', iv', and iw 'are sent to the operational amplifier 12 and added only when the corresponding magnetic pole sensor 9 is turned on or off by the analog switch in the current switching circuit 11. It Current (including an adder circuit 2a) amplifier 2A is a voltage command signal v c adds the torque command signal T and the current feedback signal i '. Operational amplifier 12
Can be shared by the current amplifier 2A, but it is intentionally separated in FIG. The PWM signal generation circuit 4 generates a PWM signal from the voltage command signal v c . The PWM separation circuit 5 is a circuit that separates the PWM signal Pc into U-, V-, and W-phase PWM by the magnetic pole sensor 9, and generates each PWM signal only when each magnetic pole sensor 9 is on or off. The U, V, W phase PWM signals drive the inverter circuit 6, and the inverter circuit 6 supplies a drive current to each of the U, V, W phase coils of the AC servomotor 8. This embodiment can be simplified to the same circuit as the DC servomotor, as shown in dashed line 20 in FIG.
【0015】図5に磁極センサ9と電流のタイミング,
及び電流切換回路11の出力とその加算結果i’を示
す。加算結果i’は直流波形なので擬似正弦波電流駆
動,及び矩形波電流駆動時は補正回路は不要である。FIG. 5 shows the magnetic pole sensor 9 and current timing.
And the output of the current switching circuit 11 and the addition result i ′ thereof. Since the addition result i'is a DC waveform, the correction circuit is not necessary during the pseudo sine wave current drive and the rectangular wave current drive.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のACサー
ボモータドライバは以下の効果を奏することができる。 (1) 制御をハードウェアで構成する場合、回路の縮小に
よりコストダウン,小型化が図れる。 (2) 制御をソフトウェアで構成する場合、演算量の減少
により安価なCPUでの制御が可能になり、従来と同等
のCPUで従来より性能の向上が図れる。 (3) 制御系のハードウェア,ソフトウェアをDCサーボ
モータドライバと共通化できる。As described above, the AC servo motor driver of the present invention can achieve the following effects. (1) When the control is configured by hardware, the cost can be reduced and the size can be reduced by reducing the circuit. (2) When the control is configured by software, the CPU can be controlled at a low cost due to a reduction in the amount of calculation, and the performance can be improved with the CPU equivalent to the conventional one. (3) The control system hardware and software can be shared with the DC servo motor driver.
【図1】本発明のACサーボモータドライバの第1の実
施例を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of an AC servo motor driver of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例時の各部分の波形の関係
図。FIG. 2 is a relational diagram of waveforms of respective portions in the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例時の各部分の波形の関係
図。FIG. 4 is a relational diagram of waveforms of respective portions in the second embodiment of the present invention.
【図5】従来の同期形ACサーボモータドライバを示す
説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a conventional synchronous AC servo motor driver.
1 速度アンプ 1a 加算回路 2A,2B 電流アンプ 2a 加算回路 3A,3B 乗算器 4 PWM発
生回路 5 PWM分離回路 6 インバー
タ回路 7A,7B 変流器 8 同期形A
Cサーボモータ 9 磁極センサ 10 エンコー
ダ 11 電流切換回路 12 演算増幅
器 13 電流分配信号発生器 14 速度変換
回路1 Speed Amplifier 1a Adder Circuit 2A, 2B Current Amplifier 2a Adder Circuit 3A, 3B Multiplier 4 PWM Generation Circuit 5 PWM Separation Circuit 6 Inverter Circuit 7A, 7B Current Transformer 8 Synchronous A
C Servo motor 9 Magnetic pole sensor 10 Encoder 11 Current switching circuit 12 Operational amplifier 13 Current distribution signal generator 14 Speed conversion circuit
Claims (1)
電流検出信号をACサーボモータの検出界磁回転位相に
基づいてトルクと回転角に応じた単一の制御信号を発生
する手段と、 速度指令,検出回転速度,及び前記制御信号に基づい
て、単一の電圧指令信号を発生する単一の制御手段と、 前記電圧指令信号を入力して前記検出界磁回転位相,或
いは前記検出回転速度に基づいてACサーボモータの各
相の電圧指令信号を発生する相電圧指令信号発生手段
と、 前記電圧指令信号を入力してパルス幅変調(PWM)信
号を発生するPWM信号発生手段を備えたことを特徴と
するACサーボモータドライバ。1. A means for generating a single control signal corresponding to a torque and a rotation angle from a current detection signal corresponding to a current of each phase of an AC servo motor based on a detected field rotation phase of the AC servo motor, A single control means for generating a single voltage command signal based on the speed command, the detected rotation speed, and the control signal; and the detected field rotation phase or the detected rotation by inputting the voltage command signal. A phase voltage command signal generating means for generating a voltage command signal for each phase of the AC servomotor based on the speed, and a PWM signal generating means for receiving the voltage command signal and generating a pulse width modulation (PWM) signal are provided. An AC servo motor driver characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5136777A JPH06327284A (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Ac servomotor driver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5136777A JPH06327284A (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Ac servomotor driver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06327284A true JPH06327284A (en) | 1994-11-25 |
Family
ID=15183279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5136777A Pending JPH06327284A (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Ac servomotor driver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06327284A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650839A3 (en) * | 1993-10-29 | 1995-11-29 | Hewlett Packard Co | Method and system for measuring drop-volume in ink-jet printers. |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5136777A patent/JPH06327284A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0650839A3 (en) * | 1993-10-29 | 1995-11-29 | Hewlett Packard Co | Method and system for measuring drop-volume in ink-jet printers. |
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