JPH10234195A - 電動機の速度制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】起動時及び定常運転時の双方の制御特性を良好
にすることができる電動機の速度制御装置を提供する。 【解決手段】電動機１の電機子コイル１ｕ〜１ｗに励磁
電流を流すインバータ回路２のトランジスタに駆動信号
を与える駆動回路５を制御するコントローラ４に、運転
状態判定手段４Ｆと、運転状態判定手段４Ｆにより判定
された運転状態に応じてＰＩＤ演算部４Ｄで演算に用い
るゲイン定数を切り換えるゲイン定数切換手段４Ｇとを
設ける。運転状態判定手段４Ｆにより運転状態が過渡運
転状態であると判定されたときにゲイン定数を起動時に
適した値とし、定常運転状態であると判定されたときに
ゲイン定数を定常運転時に適した値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の回転速度
を設定速度に保つように制御する速度制御方法及び速度
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動機の回転速度を目標回転速度に保つ
ように制御する場合には、多くの場合、電動機の起動開
始時からその回転速度が設定値に達するまでの間の運転
モードを起動モードとして該起動モードでは起動時に適
した励磁電流を電機子コイルに与え、回転速度が設定値
に達した時に定速制御モードを開始させる。定速制御モ
ードでは、電動機の回転速度と目標回転速度との偏差を
検出して該偏差に比例、積分及び微分演算を施すことに
より該偏差を零にするために必要な励磁電流の大きさを
求め、求められた大きさの励磁電流を電動機の電機子コ
イルに流すことにより回転速度を目標回転速度に保つよ
うに制御する。

【０００３】電動機がｎ相（ｎは２以上の整数）の電機
子コイルを有していて、該ｎ相の電機子コイルに励磁電
流（電機子電流）を転流させることにより回転子を回転
させるようになっている場合には、励磁電流を転流させ
るためにインバータ回路が用いられる。

【０００４】例えば、ブラシレス直流電動機は、ｎ相の
電機子コイルを有する固定子と、永久磁石からなる界磁
を備えた回転子と、回転子の回転角度位置を検出する位
置センサとを備えていて、回転子の回転角度位置に応じ
て直流電源からｎ相の電機子コイルに励磁電流を転流さ
せることにより、回転子を回転させるようになってい
る。

【０００５】このブラシレス直流電動機の回転速度を設
定速度に保つように制御する速度制御装置は、各相の電
機子コイルに流す励磁電流をスイッチングするスイッチ
ング素子を備えたインバータ回路と、電動機の回転角度
位置に応じて電機子コイルの励磁相と非励磁相とを示す
相パターン信号を発生する相パターン信号発生部と、電
動機の目標回転速度を与える速度設定部と、電動機の実
回転速度を検出する速度検出部と、速度設定部により与
えられた目標回転速度と速度検出部により検出された実
回転速度との偏差を検出する速度偏差検出部と、電動機
が起動を開始してからその実回転速度が設定値に達する
までの期間を起動期間とし、該起動期間が経過した後の
期間を定速制御期間として、起動期間の間は起動時に適
した励磁電流の大きさを与え、定速制御期間に入った後
は、速度偏差検出部により検出された偏差に所定のゲイ
ン定数を用いて比例、積分及び微分演算を施すことによ
り該偏差を零にするために必要な電機子コイルの励磁電
流の大きさを演算して演算された励磁電流の大きさを与
えるＰＩＤ演算部と、電機子コイルに流す励磁電流をＰ
ＷＭ変調してＰＩＤ演算部により与えられた大きさとす
るために必要なデューティで断続するＰＷＭ信号を発生
するＰＷＭ信号発生部と、相パターン信号とＰＷＭ信号
とを入力として相パターン信号により励磁相とされた相
の電機子コイルにＰＷＭ信号により変調された励磁電流
を流すべくインバータ回路を構成するスイッチング素子
に駆動信号を与える駆動回路とにより構成される。

【０００６】このような速度制御装置により制御される
電動機を起動すると、起動開始後その回転速度が設定値
に達するまでの間は電機子コイルに所定の起動電流が与
えられるため、図３（Ａ）に示すようにその回転速度Ｎ
が上昇させられる。時刻ｔ1で回転速度が設定値Ｎo に
達すると定速制御が開始され、電動機の実回転速度と目
標回転速度との偏差が零になるように励磁電流がＰＷＭ
制御されて、実回転速度Ｎが目標回転速度Ｎs に一致す
るように制御される。定速制御が開始された直後は、未
だ回転速度Ｎs が目標回転速度に達していないため、電
動機の回転速度は目標回転速度Ｎs に向けて上昇してい
くが、やがて目標回転速度Ｎs に収束する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の速度制御装置で
は、定速制御が行われる領域の全領域でＰＩＤ演算に用
いるゲイン定数を一定としていた。ところが、電動機の
回転速度が目標回転速度に整定した後の定常運転状態で
の制御性を良好にするようにゲイン定数を設定すると、
図３（Ａ）に示したように、定速制御が開始された後、
回転速度が目標回転速度に整定する際に、制御系で生じ
る振動により回転速度が変動して制御特性が振動ぎみの
特性になり、回転速度が目標回転速度に整定するまでに
長時間を要するという問題が生じる。一方回転速度が目
標回転速度に整定する際の振動を抑制するために、ゲイ
ン定数を大きくして制御を強くすると、整定後の定常運
転時にゲイン定数が大きくなり過ぎるため、図３（Ｂ）
に示すように、定常運転時の制御特性が発振ぎみとなっ
て、回転速度の制御性が悪くなる。

【０００８】このように、従来の速度制御装置では、定
常運転時の制御性を良好にしようとすると起動時の回転
速度の整定性が悪くなり、逆に起動時の回転速度の整定
性を良好にしようとすると、定常運転時の制御性が悪く
なるという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、起動時の回転速度の整定
性及び定常運転時の制御性の双方を良好にすることがで
きるようにした電動機の速度制御方法及び速度制御装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明が対象とする速度
制御方法では、電動機を起動した後、該電動機の回転速
度が設定値に達した時に定速制御モードを開始させる。
該定速制御モードでは、電動機の回転速度と目標回転速
度との偏差を検出して該偏差に演算を施すことにより該
偏差を零にするために必要な励磁電流の大きさを求め、
求められた大きさの励磁電流を電動機の電機子コイルに
流すことにより電動機の回転速度を目標回転速度に保つ
ように制御する。

【００１１】本発明においては、上記定速制御モードが
開始された後設定時間が経過するまでの状態を過渡運転
状態として、該過渡運転状態では演算に用いるゲイン定
数を起動時に適した値とし、定速制御モードが開始され
た後設定時間が経過した後の状態を定常運転状態とし
て、該定常運転状態では演算に用いるゲイン定数を定常
運転時に適した値とする。

【００１２】本発明が対象とする速度制御装置は、電動
機の電機子コイルに流す励磁電流をスイッチングするス
イッチング素子を備えたインバータ回路と、電動機の目
標回転速度を与える速度設定部と、電動機の実回転速度
を検出する速度検出部と、速度設定部により与えられた
目標回転速度と速度検出部により検出された実回転速度
との偏差を検出する速度偏差検出部と、電動機が起動を
開始してからその実回転速度が設定値に達するまでの期
間を起動期間とし、該起動期間が経過した後の期間を定
速制御期間として、起動期間の間は起動時に適した前記
励磁電流の大きさを与え、定速制御期間に入った後は、
速度偏差検出部により検出された偏差に所定のゲイン定
数を用いて演算を施すことにより該偏差を零にするため
に必要な励磁電流の大きさを演算して演算された励磁電
流の大きさを与える演算部と、電機子コイルに流す励磁
電流をＰＷＭ変調（パルス幅変調）して前記演算部によ
り与えられた大きさとするために必要なデューティで断
続するＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生部と、該Ｐ
ＷＭ信号により変調された励磁電流を電機子コイルに流
すべくインバータ回路を構成するスイッチング素子に駆
動信号を与える駆動回路とを備えたものである。

【００１３】本発明においては、電動機の運転状態を判
定する運転状態判定手段と、該運転状態判定手段の判定
結果に応じてゲイン定数を切り換えるゲイン定数切換手
段とを設ける。

【００１４】運転状態判定手段は、定速制御期間が開始
された時点から設定された時間が経過するまでの状態を
過渡運転状態と判定し、定速制御期間が開始された時点
から前記設定された時間が経過した後の状態を定常運転
状態と判定する。

【００１５】ゲイン定数切換手段は、運転状態判定手段
により運転状態が過渡運転状態にあると判定されている
ときには演算部での演算に用いるゲイン定数を起動時に
適した値とし、運転状態判定手段により運転状態が定常
運転状態にあると判定されているときには演算に用いる
ゲイン定数を定常運転時に適した値とするように運転状
態判定手段による判定結果に応じて演算部での演算に用
いるゲイン定数を切り換える。

【００１６】上記のように、定速制御が開始された時点
からの経過時間により電動機の過渡運転状態と定常運転
状態とを判定して、判定された運転状態に応じて演算部
での演算に用いるゲイン定数を切り換えるようにする
と、それぞれの運転状態でゲイン定数を最適な値に設定
できるため、起動時の回転速度の整定性と定常運転時の
回転速度の制御性との双方を良好にすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる速度制御装
置の構成例を示したもので、同図において１は３相の電
機子コイル１ｕ，１ｖ及び１ｗを有する固定子と、永久
磁石により界磁を構成した回転子（図示せず。）とから
なるブラシレス直流電動機、２はブラシレス直流電動機
１の３相の電機子コイル１ｕ〜１ｗに流す励磁電流をス
イッチングするスイッチング素子を備えたインバータ回
路、３は電動機１に内蔵されたロータリエンコーダＲＥ
の出力から電動機の回転速度を検出して速度検出信号を
出力する速度検出部、４はマイクロコンピュータを用
い、速度検出部３から得られる速度検出信号と電動機の
回転子の回転角度位置を検出する位置センサＰＳの出力
とを入力としてインバータ回路２を制御するための信号
を発生するコントローラ、５はコントローラ４から与え
られる信号に応じてインバータ回路２に駆動信号を与え
る駆動回路、６は電動機１の負荷である。

【００１８】各部を更に詳細に説明すると、インバータ
回路２は、エミッタが共通接続されたＰＮＰトランジス
タＴＲu ，ＴＲv 及びＴＲw と、これらのトランジスタ
ＴＲu ないしＴＲw のコレクタにそれぞれコレクタが接
続され、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ
x ，ＴＲy 及びＴＲz と、トランジスタＴＲu 〜ＴＲw
のそれぞれのエミッタコレクタ間に、カソードをトラン
ジスタＴＲu 〜ＴＲwのエミッタ側に向けた状態で並列
接続された帰還用ダイオードＤu 〜Ｄw と、トランジス
タＴＲx 〜ＴＲz のコレクタエミッタ間に、カソードを
トランジスタＴＲx 〜ＴＲz のコレクタ側に向けた状態
で並列接続された帰還用ダイオードＤx〜Ｄz とからな
っている。図示の例では、トランジスタＴＲu 〜ＴＲw
及びＴＲx 〜ＴＲz がそれぞれブリッジの上辺のスイッ
チ素子及び下辺のスイッチ素子を構成しており、これら
のスイッチ素子が３相ブリッジ接続されて３相のインバ
ータ回路が構成されている。またトランジスタＴＲu 〜
ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲzにそれぞれ並列接続された帰
還用ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄz が３相ブリッ
ジ接続されて、これらのダイオードにより３相全波整流
回路が構成されている。このインバータ回路においては
トランジスタＴＲu 〜ＴＲw のエミッタの共通接続点及
びトランジスタＴＲx 〜ＴＲZ のエミッタの共通接続点
がそれぞれ正極性側の電源端子２ａ及び負極性側（アー
ス側）の電源端子２ｂとなっており、これらの電源端子
２ａ及び２ｂがそれぞれ図示しない直流電源の正極側出
力端子及び負極側出力端子に接続されている。

【００１９】ロータリエンコーダＲＥは電動機１の回転
子が微小角度回転する毎にパルス信号を発生する周知の
ものである。速度検出部３は、例えばロータリエンコー
ダＲＥが出力するパルス信号の周波数を電圧信号に変換
する周波数電圧変換回路により構成されていて、電動機
の回転速度に比例した大きさの電圧信号を速度検出信号
として出力する。

【００２０】コントローラ４は、電動機の励磁相（励磁
電流を流す相）と非励磁相（励磁電流を流さない相）と
を示す相パターン信号を発生する相パターン信号発生部
４Ａと、電動機１の目標回転速度を与える速度設定部４
Ｂと、目標回転速度と実回転速度との偏差を検出する速
度偏差検出部４Ｃと、電機子コイル１ｕ〜１ｗに流す励
磁電流の大きさを与えるＰＩＤ演算部４Ｄと、電機子コ
イル１ｕ〜１ｗに流す励磁電流をＰＷＭ変調してＰＩＤ
演算部４Ｄにより与えられる大きさとするために必要な
デューティで断続するＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号
発生部４Ｅとを備えている。

【００２１】相パターン信号発生部４Ａは、電動機の回
転子の回転角度位置を検出する位置センサＰＳの出力に
応じて電機子コイル１ｕ〜１ｗの励磁相と非励磁相とを
示す相パターン信号を発生する部分である。この相パタ
ーン信号発生部４Ａは、インバータ回路２のトランジス
タ（スイッチング素子）ＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜Ｔ
Ｒz にそれぞれ対応する出力端子２ｕ〜２ｗ及び２ｘ〜
２ｚを有していて、これらの出力端子の内、オン状態に
するトランジスタに対応する出力端子の電位とオフ状態
にするトランジスタに対応する出力端子の電位とを異な
らせることにより、電機子コイルの励磁相と非励磁相と
を示す相パターン信号を出力する。図示のようにＵない
しＷ３相の電機子コイル１ｕ〜１ｗを有するブラシレス
直流電動機の場合、励磁相は、回転子の回転に伴って、
例えば、（Ｕ相，Ｙ相）→（Ｕ相，Ｚ相）→（Ｖ相，Ｚ
相）→（Ｖ相，Ｘ相）→（Ｗ相，Ｘ相）→（Ｗ相，Ｙ
相）→（Ｕ相，Ｙ相）…のように順次変化させられる。
この場合、例えば、相パターン信号発生部の出力端子２
ｕ〜２ｗ及び２ｘ〜２ｗの電位が高レベルの状態を
「１」とし、低レベル（接地電位）の状態を「０」とし
て、オン状態にするスイッチング素子に対応する出力端
子の状態を「１」とするものとすると、出力端子（２
ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘ，２ｙ，２ｚ）に得られる相パタ
ーン信号は、（１，０，０，０，１，０）→（１，０，
０，１，０，０）→（０，１，０，１，０，０）→
（０，１，０，０，０，１）→（０，０，１，０，０，
１）→（０，０，１，０，１，０）→（１，０，０，
０，１，０），…のように変化する。

【００２２】速度設定部４Ｂは、電動機１の目標回転速
度を与える部分で、この速度設定部は例えば、速度調整
部材の変位量を検出して目標回転速度を示す電圧信号を
発生するポテンショメータ等の位置センサと、該電圧信
号をデジタル信号に変化するＡ／Ｄ変換器により構成す
ることができる。

【００２３】速度偏差検出部４Ｃは、速度設定部４Ｂに
より与えられた目標回転速度と速度検出部３により検出
された実回転速度との偏差ｅを検出する部分で、コント
ローラ４に設けられたマイクロコンピュータに目標回転
速度と実回転速度との差を演算するプログラムを実行さ
せることにより実現される。

【００２４】ＰＩＤ演算部４Ｄは、電動機が起動を開始
してからその実回転速度が設定値に達するまでの期間を
起動期間とし、該起動期間が経過した後の期間を定速制
御期間として、起動期間の間は起動時に適した励磁電流
の大きさを与え、定速制御期間に入った後は、速度偏差
検出部により検出された偏差ｅに所定のゲイン定数を用
いて比例、積分及び微分演算を施すことにより該偏差ｅ
を零にするために必要な励磁電流の大きさを演算する。

【００２５】目標回転速度と実回転速度との偏差をｅ、
時間をｔとすると、ＰＩＤ演算部４Ｄは、例えば下記の
演算を行うことにより電機子コイル１ｕ〜１ｗに流す励
磁電流ｉの大きさを求める。

【００２６】 ｉ＝Ｋ1 ｅ＋Ｋ2 ∫ｅｄｔ＋Ｋ3 （ｄｅ／ｄｔ） …（１） ここでＫ1 ，Ｋ2 及びＫ3 はそれぞれ比例項、積分項及
び微分項のゲイン定数である。

【００２７】ＰＷＭ信号発生部４Ｅは、電機子コイルに
流す励磁電流をＰＷＭ変調して演算部４Ｄにより与えら
れた大きさとするために必要なデューティで断続するＰ
ＷＭ信号を発生する。

【００２８】駆動回路５は、相パターン信号発生部の出
力端子２ｕ〜２ｗ及び２ｘ〜２ｚにそれぞれ接続された
入力端子と、ＰＷＭ信号が入力される入力端子と、トラ
ンジスタ（スイッチング素子）ＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲ
x 〜ＴＲz のそれぞれのベース（スイッチング素子の駆
動信号入力端子）に接続された出力端子５ｕ〜５ｗ及び
５ｘ〜５ｚとを有していて、相パターン信号に応じてイ
ンバータ回路の所定のトランジスタにＰＷＭ信号により
変調された駆動信号（所定のデューティで断続する駆動
信号）を与える。図示の駆動回路５は、相パターン信号
発生部の出力端子２ｕ〜２ｗから「１」の状態の信号が
与えられたときに、出力端子５ｕ〜５ｗからそれぞれ
「０」の状態の駆動信号（接地レベルの信号）を出力し
てトランジスタＴＲu 〜ＴＲw をオン状態にし、相パタ
ーン信号発生部の出力端子２ｕ〜２ｗからそれぞれ
「０」の状態の信号が与えられたときに、出力端子５ｕ
〜５ｗからそれぞれ「１」の状態の信号（高レベルの信
号）を出力して（駆動信号を消滅させて）トランジスタ
ＴＲu 〜ＴＲw をオフ状態にする。駆動回路５はまた、
相パターン信号発生部２の出力端子２ｘ〜２ｚのそれぞ
れから「１」の状態の信号が与えられたときに、出力端
子５ｘ〜５ｚからそれぞれ「１」の状態（高レベルの状
態）の駆動信号を出力してトランジスタＴＲx 〜ＴＲz
をオン状態にし、相パターン信号発生部２の出力端子２
ｘ〜２ｚからそれぞれ「０」の状態の信号が与えられた
ときに、出力端子５ｘ〜５ｚからそれぞれ「０」の状態
（接地レベルの状態）の信号を出力して（駆動信号を消
滅させて）トランジスタＴＲx 〜ＴＲz をオフ状態にす
る。

【００２９】インバータ回路２は、駆動回路５から駆動
信号が与えられたトランジスタがオン状態になって励磁
相の電機子コイルに励磁電流を流す。例えば、Ｕ相及び
Ｖ相が励磁相でＷ相が非励磁相である場合には、トラン
ジスタＴＲu とＴＲy とがオン状態になって、図示しな
い直流電源→トランジスタＴＲu →電子コイル１ｕ→電
機子コイル１ｖ→トランジスタＴＲy →直流電源の経路
で励磁電流を流す。相パターン信号は回転子の回転角度
位置の変化に伴って変化させられ、該相パターン信号の
変化によりオン状態になる上辺のトランジスタと下辺の
トランジスタとの組み合わせが順次変化させられるた
め、励磁電流が転流させられて回転子が回転駆動され
る。駆動回路５からインバータ回路の各トランジスタに
与えられる駆動信号はＰＷＭ信号により変調されている
ため、励磁電流もＰＷＭ変調された波形になり、該励磁
電流の大きさ（平均値）がＰＩＤ演算部４Ｄにより演算
された大きさとなる。

【００３０】上記相パターン信号発生部４Ａ、速度設定
部４Ｂ、速度偏差検出部４Ｃ、ＰＩＤ演算部４Ｄ、ＰＷ
Ｍ信号発生部４Ｅ及び駆動回路５の構成は従来のこの種
の制御装置で用いられていたものと同様である。

【００３１】本発明においては上記の構成に加えて更
に、マイクロコンピュータにより実現される運転状態判
定手段４Ｆと、ゲイン定数切換手段４Ｇとをコントロー
ラ４に設ける。

【００３２】運転状態判定手段４Ｆは、図２（Ａ），
（Ｂ）に示すように、電動機が起動した後、その回転速
度Ｎが設定値Ｎo に達して定速制御期間が開始された時
点から設定された時間Ｔが経過するまでの状態を過渡運
転状態と判定し、定速制御期間が開始された時点から設
定された時間が経過した後の状態を定常運転状態と判定
する手段である。この運転状態判定手段４Ｆは、マイク
ロコンピュータに設けられているタイマ４Ｈを用いて、
定速制御期間が開始された時点からの経過時間を計測す
ることにより実現できる。即ち、電動機が起動した後、
その回転速度が設定値Ｎo に達した時（定速制御期間が
開始された時）にタイマ４Ｈに設定時間の計測を開始さ
せて、タイマ４Ｈが設定時間の計測動作を行っている状
態を過渡運転状態と判定し、タイマが設定時間の計測を
終了した後の状態を定常運転状態と判定する処理をマイ
クロコンピュータに行わせることにより、運転状態判定
手段４Ｆを実現することができる。

【００３３】ゲイン定数切換手段４Ｇは、運転状態判定
手段４Ｆにより運転状態が過渡運転状態にあると判定さ
れているときにはＰＩＤ演算部４Ｄで比例、積分及び微
分演算を行う際に用いるゲイン定数Ｋ1 〜Ｋ3 を起動時
に適した値とし、運転状態判定手段により運転状態が定
常運転状態にあると判定されているときにはゲイン定数
Ｋ1 〜Ｋ3 を定常運転時に適した値とするように、運転
状態判定手段による判定結果に応じてＰＩＤ演算部での
演算に用いるゲイン定数Ｋ1 ，Ｋ2 及びＫ3 を切り換え
る。

【００３４】ゲイン定数切換手段４Ｇは、過渡運転状態
におけるゲイン定数Ｋ1 〜Ｋ3 の値と定常運転状態にお
けるゲイン定数Ｋ1 〜Ｋ3 の値とをマイクロコンピュー
タのＲＯＭに記憶させておいて、判定された運転状態に
応じて所定のゲイン定数の値をＲＯＭから読み出してＰ
ＩＤ演算部４Ｄに与える処理を、コントローラ４の各部
を実現するためにマイクロコンピュータが実行するプロ
グラムに追加することにより構成することができる。

【００３５】上記のように、定速制御が開始された時点
からの経過時間により電動機の過渡運転状態と定常運転
状態とを判定して、判定された運転状態に応じて演算部
での演算に用いるゲイン定数を切り換えるようにする
と、それぞれの運転状態でゲイン定数を最適な値に設定
できるため、起動時の回転速度の整定性と定常運転時の
回転速度の制御性との双方を良好にすることができる。
例えば、ゲイン定数を定常運転時に適した値に固定して
定速制御を行わせた場合には、図２（Ａ）に示すように
過渡運転状態で回転速度の制御特性が振動的になり、回
転速度が目標回転速度に整定するまでに時間がかかる
が、本発明のように、ゲイン定数切換手段４Ｇを設けて
過渡運転状態のゲイン定数を起動時に適した値に設定す
るようにすると、図２（Ｂ）に示すように過渡運転状態
での制御特性の振動を抑えて回転速度を速やかに目標回
転速度に整定させることができる。

【００３６】上記の例では、３相のブラシレス直流電動
機に本発明を適用したが、２相のブラシレス直流電動機
や、更に多相のブラシレス直流電動機にも本発明を適用
することができる。またブラシレス直流電動機以外の電
動機を定速制御する場合にも本発明を適用することがで
きる。

【００３７】上記の例では、インバータ回路２を構成す
るスイッチング素子としてトランジスタを用いている
が、ＦＥＴなどの他のオンオフ制御が可能なスイッチン
グ素子を用いてインバータ回路を構成してもよい。

【００３８】上記の例では、偏差にＰＩＤ演算を施すこ
とにより該偏差を零にするために必要な励磁電流の大き
さを演算しているが、Ｉ（積分）演算及びＤ（微分）演
算の少なくとも一方を省略する場合にも本発明を適用で
きる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、定速制
御が開始された時点からの経過時間により電動機の過渡
運転状態と定常運転状態とを判定して、判定された運転
状態に応じて演算部での演算に用いるゲイン定数を切り
換えるようにしたので、起動時及び定常運転時のそれぞ
れの運転状態でゲイン定数を最適な値に設定して、起動
時の回転速度の整定性と定常運転時の回転速度の制御性
との双方を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電動機の速度制御装置の構成例
を示した構成図である。

【図２】従来の速度制御装置による制御特性と本発明に
係わる速度制御装置による制御特性とを比較して示した
線図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の速度制御装
置により得られる制御特性の異なる例を示した線図であ
る。

【符号の説明】

１ 電動機 ２ インバータ回路 ３ 速度検出部 ４ コントローラ ４Ａ 相パターン信号発生部 ４Ｂ 速度設定部 ４Ｃ 速度偏差検出部 ４Ｄ ＰＩＤ演算部 ４Ｅ ＰＷＭ信号発生部 ４Ｆ 運転状態判定手段 ４Ｇ ゲイン定数切換手段 ４Ｈ タイマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機を起動した後、該電動機の回転速
   度が設定値に達した時に定速制御モードを開始させ、該
   定速制御モードでは、前記電動機の回転速度と目標回転
   速度との偏差を検出して該偏差に演算を施すことにより
   該偏差を零にするために必要な励磁電流の大きさを求め
   て、求められた大きさの励磁電流を前記電動機の電機子
   コイルに流すことにより前記電動機の回転速度を目標回
   転速度に保つように制御する電動機の速度制御方法にお
   いて、 前記定速制御モードが開始された後設定時間が経過する
   までの状態を過渡運転状態として、該過渡運転状態では
   前記演算に用いるゲイン定数を起動時に適した値とし、 前記設定時間が経過した後の状態を定常運転状態とし
   て、該定常運転状態では前記演算に用いるゲイン定数を
   定常運転時に適した値とすることを特徴とする電動機の
   速度制御方法。
2. 【請求項２】 電動機の電機子コイルに流す励磁電流を
   スイッチングするスイッチング素子を備えたインバータ
   回路と、前記電動機の目標回転速度を与える速度設定部
   と、前記電動機の実回転速度を検出する速度検出部と、
   前記速度設定部により与えられた目標回転速度と前記速
   度検出部により検出された実回転速度との偏差を検出す
   る速度偏差検出部と、前記電動機が起動を開始してから
   その実回転速度が設定値に達するまでの期間を起動期間
   とし、該起動期間が経過した後の期間を定速制御期間と
   して、起動期間の間は起動時に適した前記励磁電流の大
   きさを与え、定速制御期間に入った後は、前記速度偏差
   検出部により検出された偏差に所定のゲイン定数を用い
   て演算を施すことにより該偏差を零にするために必要な
   励磁電流の大きさを演算して演算された励磁電流の大き
   さを与える演算部と、前記電機子コイルに流す励磁電流
   をＰＷＭ変調して前記演算部により与えられた大きさと
   するために必要なデューティで断続するＰＷＭ信号を発
   生するＰＷＭ信号発生部と、前記ＰＷＭ信号を入力とし
   て前記電機子コイルに前記ＰＷＭ信号により変調された
   励磁電流を流すべく前記インバータ回路を構成するスイ
   ッチング素子に駆動信号を与える駆動回路とを備えた電
   動機の速度制御装置において、 前記定速制御期間が開始された時点から設定された時間
   が経過するまでの状態を過渡運転状態と判定し、前記定
   速制御期間が開始された時点から前記設定された時間が
   経過した後の状態を定常運転状態と判定する運転状態判
   定手段と、 前記運転状態判定手段により運転状態が過渡運転状態に
   あると判定されているときには前記演算部での演算に用
   いるゲイン定数を起動時に適した値とし、前記運転状態
   判定手段により運転状態が定常運転状態にあると判定さ
   れているときには前記演算に用いるゲイン定数を定常運
   転時に適した値とするように前記運転状態判定手段によ
   る判定結果に応じて前記演算部での演算に用いるゲイン
   定数を切り換えるゲイン定数切換手段とを具備したこと
   を特徴とする電動機の速度制御装置。