JPS5879489A - Ａｃモ−タ制御方式 - Google Patents
Ａｃモ−タ制御方式Info
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- JPS5879489A JPS5879489A JP56176748A JP17674881A JPS5879489A JP S5879489 A JPS5879489 A JP S5879489A JP 56176748 A JP56176748 A JP 56176748A JP 17674881 A JP17674881 A JP 17674881A JP S5879489 A JPS5879489 A JP S5879489A
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- speed
- motor
- constant
- slip
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- Granted
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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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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】
本発明はＡＣモータ制御方式に係シ、特にＡＣモータの
出力を制限した場合に定出力領域を拡大できるＡＣモー
タ制御方式に関する。
出力を制限した場合に定出力領域を拡大できるＡＣモー
タ制御方式に関する。
ＡＣモータ（誘導電動機）は一定の速度Ｃ基底速度）以
上では出力が一定になり（定出力特性）、基底速度以下
ではトルクが一足Ｃ定トルク特性）Ｋなるｅ第１図はＡ
Ｃモータの特性図であり、実ＩＩＩＦｉ出力（ＫＶＡ
）一回転速度特性、点線はトルク−回転速度特性、Ｎｂ
け基底速度である。か＼るＡＣモータにおいてＦｉ＃Ａ
Ｃモータの出力を負荷に応じて減小でき、しかも定出力
特性領域を広くできることが望ましい。これは、 （１）電源の出力（ＫＶＡ ）をＡＣモータの出力に比
−１例して低下させることができ、従って大容量のＡＣ
モータでも電源容量を小さくできる、 （２）小形マシニングセンタのスピンドルモータとして
使用する場合、ギアの段数を減らすことができる、 （３）旋盤などの周速−足加工制御においては定出力特
性領域を広くすることによりＡＣモータの出力を一杯に
利用した切削加工ができる等の理由によるものである。
上では出力が一定になり（定出力特性）、基底速度以下
ではトルクが一足Ｃ定トルク特性）Ｋなるｅ第１図はＡ
Ｃモータの特性図であり、実ＩＩＩＦｉ出力（ＫＶＡ
）一回転速度特性、点線はトルク−回転速度特性、Ｎｂ
け基底速度である。か＼るＡＣモータにおいてＦｉ＃Ａ
Ｃモータの出力を負荷に応じて減小でき、しかも定出力
特性領域を広くできることが望ましい。これは、 （１）電源の出力（ＫＶＡ ）をＡＣモータの出力に比
−１例して低下させることができ、従って大容量のＡＣ
モータでも電源容量を小さくできる、 （２）小形マシニングセンタのスピンドルモータとして
使用する場合、ギアの段数を減らすことができる、 （３）旋盤などの周速−足加工制御においては定出力特
性領域を広くすることによりＡＣモータの出力を一杯に
利用した切削加工ができる等の理由によるものである。
従って、出力制限をゝ し、ない場合の出力−回転速度
特性が第２図の火線に示す判′性を呈するものとすれば
、出力制限をした場合には同図一点鎖線に示す特性を呈
することが望着［７い。しかし、従来の方式では出力制
限をしてもｆ＄２図点線の出力−回転速度特性になり足
出力特性を拡大することができず上記ｆｉｌ〜（３）の
利点を奏することができなかった。
特性が第２図の火線に示す判′性を呈するものとすれば
、出力制限をした場合には同図一点鎖線に示す特性を呈
することが望着［７い。しかし、従来の方式では出力制
限をしてもｆ＄２図点線の出力−回転速度特性になり足
出力特性を拡大することができず上記ｆｉｌ〜（３）の
利点を奏することができなかった。
以上から５本発明はＡＣモータの出力を制限し喪際定出
力特性領域を拡大できる新規なＡＣモータ制御方式を提
供することを口約とする。
力特性領域を拡大できる新規なＡＣモータ制御方式を提
供することを口約とする。
以下、本発明の実施例を図（２）に従って詳細に説明す
る。
る。
さて、回転速度が基底速度Ｎｂ（約１ｓｏｏｒｐｍ）以
下の定トルク特性領域Ｆｉナペり周波数一定の、いわゆ
るベクトル制御が行われる領域であシ、該ベクトル制御
によりＡＣモータの一次電圧の周波数、及び実効値が制
御これる。又、回転速度が基底速度Ｎｂより大きい定出
力特性領域はすべりが一定となるすベシ制御領域である
。第３図（４）、（刊は出力側＠（ない場合の出力−回
転速度特性図（第３７仏））と、すペシ周波数一回転速
度特性図（＄３図（Ｂ））である。
下の定トルク特性領域Ｆｉナペり周波数一定の、いわゆ
るベクトル制御が行われる領域であシ、該ベクトル制御
によりＡＣモータの一次電圧の周波数、及び実効値が制
御これる。又、回転速度が基底速度Ｎｂより大きい定出
力特性領域はすべりが一定となるすベシ制御領域である
。第３図（４）、（刊は出力側＠（ない場合の出力−回
転速度特性図（第３７仏））と、すペシ周波数一回転速
度特性図（＄３図（Ｂ））である。
次に、出力制限をしてＡＣモータの最大出力をＰｍａｘ
ｌからＰｍａｘ２に変えたとき゛、出力特性を第５図（
Ａｌの一点＃線に示す特性にする制御方法について説明
する。
ｌからＰｍａｘ２に変えたとき゛、出力特性を第５図（
Ａｌの一点＃線に示す特性にする制御方法について説明
する。
まず、Ｐｍａｘ２とＰｍａｘｌの比率（制限比という）
η及び出力制限後の基底速度Ｎｔ、を次式より求める。
η及び出力制限後の基底速度Ｎｔ、を次式より求める。
７７ ： Ｐｍａｘ２／Ｐｒｎａｘ１
（１１ＮＬ＝η・Ｎ ｂ（２１ この出力制限後の基底速度ＮＬ迄すべり周波数が一定と
なるように制御すれげ（第５図（Ｂ＋の領域（イ））、
出力Ｐけ第３図（４）の領域（イ）の一点鎖線に示すよ
うに直線的に上昇する。これは出力ＰとトルクＴの間に
は Ｐ＝ωＴ（３） の関係が成立しており、回転速度が０〜ＮＬの間ではト
ルクＴが一定であるからである。尚、ωニＡＣモータの
角周波数（回転速度に対応する）であシ。
（１１ＮＬ＝η・Ｎ ｂ（２１ この出力制限後の基底速度ＮＬ迄すべり周波数が一定と
なるように制御すれげ（第５図（Ｂ＋の領域（イ））、
出力Ｐけ第３図（４）の領域（イ）の一点鎖線に示すよ
うに直線的に上昇する。これは出力ＰとトルクＴの間に
は Ｐ＝ωＴ（３） の関係が成立しており、回転速度が０〜ＮＬの間ではト
ルクＴが一定であるからである。尚、ωニＡＣモータの
角周波数（回転速度に対応する）であシ。
ω＝２πＮ（Ｎけ回転速度）である、又、別の観点から
考察するとトルク一定のベクトル制御領域ではトルクは ）、 で表現され、１かも（４）式中のｒ！Ｉ、／ｓωが一定
となるように制御されている。即ち、ベクトル制御領域
でにトルクＴは２次電流工、に比例するように制御され
ている。尚、（４１式中、には定数、ｒ、は２次抵抗、
Ｓはすペシ％＄−ωはすペシ周波数、Ｉ、ｉｌｔ ２次
電流である。従って１回転速度Ｎが０〜ＮＬの範囲では Ｔ＜Ｉ、＜ ｓω＝ｆ、、＝一定 （５）が
成立し、すベシ周波数ｆ□（＝８ω）は一定になる。
考察するとトルク一定のベクトル制御領域ではトルクは ）、 で表現され、１かも（４）式中のｒ！Ｉ、／ｓωが一定
となるように制御されている。即ち、ベクトル制御領域
でにトルクＴは２次電流工、に比例するように制御され
ている。尚、（４１式中、には定数、ｒ、は２次抵抗、
Ｓはすペシ％＄−ωはすペシ周波数、Ｉ、ｉｌｔ ２次
電流である。従って１回転速度Ｎが０〜ＮＬの範囲では Ｔ＜Ｉ、＜ ｓω＝ｆ、、＝一定 （５）が
成立し、すベシ周波数ｆ□（＝８ω）は一定になる。
換言すればベクトル１域においてすべり周波数ｆ、、（
−ｓω）を一定にすればトルクが一定圧なシ、（３）式
より出力Ｐは回転速度に比例する。
−ｓω）を一定にすればトルクが一定圧なシ、（３）式
より出力Ｐは回転速度に比例する。
次に、基底速度Ｎｂ Ｋおけるすべり周波数ｆ３．′を
求め、ＮＬ≦Ｎ≦Ｎｂの範囲ですペシ周波数をｆ、。
求め、ＮＬ≦Ｎ≦Ｎｂの範囲ですペシ周波数をｆ、。
からｆ、′迄回転速度Ｎに反比例して変化させる。
これＫよシＮ≦Ｎ≦Ｎｂの範囲で出力は一定に維持され
る。
る。
即ち、Ｎ≦Ｎ≦Ｎｂの範囲でＰを一定に制御し々〈てＦ
！ならないから（３）式より Ｔ＜ １／ω （６）となる。
！ならないから（３）式より Ｔ＜ １／ω （６）となる。
ヌ、０くＮ≦Ｎｂの範囲でけベクトル制御が行われてい
るからトルクは（４１式で表現され、更に ｒ２１２／ｓω４−足 （７）が成立し
ている。結局（４１、（６）、（７）式よりが成立する
。従って、 Ｉ、 、、ｃ ｆ、 ＜ −（９１ ω （但しｆ、はすべり周波数であり、ｆ、；８ω）が成立
し、２次電流ｌ、及びすベシ周波数ｆａｔ；を回転速度
に反比例する。そして、基底速度Ｎｂにおけるすべり周
波数ｆ１．′は ｆｌ、′＝η・ｆｔｓ Ｑ（１にな
る。以上、Ｎｔ、≦Ｎ≦Ｎｂの範囲で出力ＰをＰｍａｘ
２一定（第３図（２）の領域１口）の出力値）にするた
ｔにはすベシｍｅ数を第３図の１の領域（目の如くｆ４
よｈｆｌｓ’迄回転速度Ｎに反比例して制御すればよい
。
るからトルクは（４１式で表現され、更に ｒ２１２／ｓω４−足 （７）が成立し
ている。結局（４１、（６）、（７）式よりが成立する
。従って、 Ｉ、 、、ｃ ｆ、 ＜ −（９１ ω （但しｆ、はすべり周波数であり、ｆ、；８ω）が成立
し、２次電流ｌ、及びすベシ周波数ｆａｔ；を回転速度
に反比例する。そして、基底速度Ｎｂにおけるすべり周
波数ｆ１．′は ｆｌ、′＝η・ｆｔｓ Ｑ（１にな
る。以上、Ｎｔ、≦Ｎ≦Ｎｂの範囲で出力ＰをＰｍａｘ
２一定（第３図（２）の領域１口）の出力値）にするた
ｔにはすベシｍｅ数を第３図の１の領域（目の如くｆ４
よｈｆｌｓ’迄回転速度Ｎに反比例して制御すればよい
。
最移にＮｂ＜Ｎのすべり領域においては出力制限後のす
べりぎを出力制御前のすべりＳと制限比ηを用いて次式
よシ ｓ’＝η・５０１） 求め％Ｓ′一定に制御すれば最大出力をＰｍａｉｚ一定
に制御できる。
べりぎを出力制御前のすべりＳと制限比ηを用いて次式
よシ ｓ’＝η・５０１） 求め％Ｓ′一定に制御すれば最大出力をＰｍａｉｚ一定
に制御できる。
即ち、すペシ領櫨におりてＦｉ第４図に示す誘導電動機
の等価回路において電圧Ｅｍが一定となシ、２Ｉｔ Ｅｍ＝ｅａ１ｍ工ｏ−＝ Ｗ ＱＺ■ が成立する。但し、Ｉｏは励磁電流である。一方、トル
クＴは接散をＰｎとすれば Ｔ ＝ ｌ５Ｐｎ １ｍ−１ｏ−Ｉｔ ０
３１で表現され、（＋２１、αり式よシ Ｔ−ｃ３ｐｎ １ｍ ” Ｉｔ ａ滲
ω となり、又１１？Ｉ式よりＩｔ＜ｓであるからＴ＜−０
９ ω となる。即ちすべ〜り領域ではトルクＴは回転速度に反
比例して減小し、すべりＳに比例する。
の等価回路において電圧Ｅｍが一定となシ、２Ｉｔ Ｅｍ＝ｅａ１ｍ工ｏ−＝ Ｗ ＱＺ■ が成立する。但し、Ｉｏは励磁電流である。一方、トル
クＴは接散をＰｎとすれば Ｔ ＝ ｌ５Ｐｎ １ｍ−１ｏ−Ｉｔ ０
３１で表現され、（＋２１、αり式よシ Ｔ−ｃ３ｐｎ １ｍ ” Ｉｔ ａ滲
ω となり、又１１？Ｉ式よりＩｔ＜ｓであるからＴ＜−０
９ ω となる。即ちすべ〜り領域ではトルクＴは回転速度に反
比例して減小し、すべりＳに比例する。
又、 ｐ＝ωＴであるから（１５１式よりＰく８＝一定
ＱｌｌＢとな多出力Ｐの大
きさはすべりＳの値に依存する。
ＱｌｌＢとな多出力Ｐの大
きさはすべりＳの値に依存する。
従って、出力を制限した場合のすべりＳ′を、９１１式
に示すように出力制限しない場合のη（〈１） 倍にす
ればＣ＃！３図（Ｂｌの（ハ））、すべり領域において
出力を所望の値Ｐｍａｘ２ （第３図（４）の（ハ））
にすることができる。 ゛ 以上、要約すれば出力制限前の最大出力値Ｐｍａｘ１と
出力制限後の最大出力値Ｐｍａｒ２の比率（制限比）η
と基底速度Ｎｂとから出力制限後の基底速度Ｎｔ。
に示すように出力制限しない場合のη（〈１） 倍にす
ればＣ＃！３図（Ｂｌの（ハ））、すべり領域において
出力を所望の値Ｐｍａｘ２ （第３図（４）の（ハ））
にすることができる。 ゛ 以上、要約すれば出力制限前の最大出力値Ｐｍａｘ１と
出力制限後の最大出力値Ｐｍａｒ２の比率（制限比）η
と基底速度Ｎｂとから出力制限後の基底速度Ｎｔ。
を求め、ＡＣモータの回転速度Ｎ５ｆ’Ｏ≦Ｎ≦ＮＬ迄
はすペシ周波数−足となるように制御し、Ｎ≦凡ｘｂの
範囲ではすべり周波数を回転速１１Ｎに反比例して変化
させ、ＮＬ≦Ｎの範囲ではすべり周波数を回転速度ＮＫ
比例して変化（すべり一定）させれば出力−回転速度特
性は第３図ハ１の一点鎖線に示すようになり定出力特性
領域はＮＬ迄拡大する。
はすペシ周波数−足となるように制御し、Ｎ≦凡ｘｂの
範囲ではすべり周波数を回転速１１Ｎに反比例して変化
させ、ＮＬ≦Ｎの範囲ではすべり周波数を回転速度ＮＫ
比例して変化（すべり一定）させれば出力−回転速度特
性は第３図ハ１の一点鎖線に示すようになり定出力特性
領域はＮＬ迄拡大する。
以上からｓ ＰｍａｘｌからＰｍａｚ２ Ｋ出力を制限
し、第５図Ｗの一線鎖線に示す特性の処理は以下の如゛
〈行なわ′れる。
し、第５図Ｗの一線鎖線に示す特性の処理は以下の如゛
〈行なわ′れる。
（ａｌ 制限比ηを＋１１式より求める。
（ｂｌ 出力制限後の基底速度ＮＬを（２）式よね求
める。尚出力制限前の基底速ｔＮｂは予めわがっておシ
、たとえば１５００ ｒｐｍである。
める。尚出力制限前の基底速ｔＮｂは予めわがっておシ
、たとえば１５００ ｒｐｍである。
（ｃｌ 基底速度Ｎｂにおけるすベシ周波数ｆ、ｓｌ
及びすべ）領域のすベシＳ′をそれぞれ帥、（ＩＩｉ式
より求める。
及びすべ）領域のすベシＳ′をそれぞれ帥、（ＩＩｉ式
より求める。
（ｄｌ 基底速度ＮＬからＮｂの範囲におけるすベシ
周技数ｆ、の関係を決定する。即ちｆ、はＣ但しＮけ回
転速度）により表現でき、Ｎ＝ＮＬのときｆ ｓ ”
ｆｌ ＃ 、 Ｎ ＝ Ｎ ｂのときｆ ＠ ＝ ｆｌ
ｍ’＝η・ｆｌｍであるからこれらを（１７１式に代
入［７てａ、ｂを求めればＮｔ、≦Ｎ≦ＮｂＫおけるす
べり周波数ｆ、の関係が決定される。
周技数ｆ、の関係を決定する。即ちｆ、はＣ但しＮけ回
転速度）により表現でき、Ｎ＝ＮＬのときｆ ｓ ”
ｆｌ ＃ 、 Ｎ ＝ Ｎ ｂのときｆ ＠ ＝ ｆｌ
ｍ’＝η・ｆｌｍであるからこれらを（１７１式に代
入［７てａ、ｂを求めればＮｔ、≦Ｎ≦ＮｂＫおけるす
べり周波数ｆ、の関係が決定される。
（ｅｌ ６７１式を朋いて、すべり周波数ｆ、対何回
転速度の対応テーブルを作成Ｌ２てメモリに＆′憶させ
る。
転速度の対応テーブルを作成Ｌ２てメモリに＆′憶させ
る。
（ｆｌ 回転速ｆＮを検出【１、前記対応テーブルよ
シすべ多周波数ｆ、を求める。
シすべ多周波数ｆ、を求める。
瞳） 以後１周知の方法で３相の一次電圧を発生する。
尚、（ｅｌ、 （ｆｌのステップに伏えて、（ｄ）のス
テップで得られたａ ＋ ｂと０７′１式を用いてその
、都度すペシ周波数を演算して求めるようにすることも
できる。
テップで得られたａ ＋ ｂと０７′１式を用いてその
、都度すペシ周波数を演算して求めるようにすることも
できる。
ヌ、回転速度とすべりカウンタにセットするセット値と
の対応テーブルを求めて記憶させておき、回転速度に応
じた所定のセット値を対応テーブルから読出してすべり
カウンタにセットし、該セット値により所定周波数のク
ロックパルスを分ＭＬ。
の対応テーブルを求めて記憶させておき、回転速度に応
じた所定のセット値を対応テーブルから読出してすべり
カウンタにセットし、該セット値により所定周波数のク
ロックパルスを分ＭＬ。
てすべり周波数を得るように構成することもできる。第
５図は回転速度とすべりカウンタのセット値との対応を
示す図である。
５図は回転速度とすべりカウンタのセット値との対応を
示す図である。
第６図は本発明に係る誘導電動機の制御方式を実現する
ための回路ブロック図である。
ための回路ブロック図である。
図中、１１＃−ｔＡＣ％−１（三相誘導電動１１り、１
２Ｆｉパルスジエネレータで回転速度に比例り、た周波
数ｆｖを有【１、互いにπ／２の位相差を有する第１、
第２のパルス列ｐ、、ｐ、を発生する。尚、パルスジェ
ネレータ１２とし、てはレゾルバを用いることができる
が、この場合レゾルバの出方波形はサイン波となるので
パルス化回路が必要になる。
２Ｆｉパルスジエネレータで回転速度に比例り、た周波
数ｆｖを有【１、互いにπ／２の位相差を有する第１、
第２のパルス列ｐ、、ｐ、を発生する。尚、パルスジェ
ネレータ１２とし、てはレゾルバを用いることができる
が、この場合レゾルバの出方波形はサイン波となるので
パルス化回路が必要になる。
゛ １５け４倍回路でパルスジェネレータ１２がら発生
する絡１、第２のパルスＰ＋、Ｐｔを微分して前述の周
波数ｆマを４倍した周波数Ｆｖ（＝４ｆｖ）のパルス列
Ｐｖを発生する。尚、４倍回路１３は第１、第２のパル
スの位相差を判別して回転方向信号ＲＤＳを出力する。
する絡１、第２のパルスＰ＋、Ｐｔを微分して前述の周
波数ｆマを４倍した周波数Ｆｖ（＝４ｆｖ）のパルス列
Ｐｖを発生する。尚、４倍回路１３は第１、第２のパル
スの位相差を判別して回転方向信号ＲＤＳを出力する。
１４は計数回路でパルス列ｐｖの各パルスを計数する。
尚、後述する処理装置Ｋよシその内容が読取られる毎に
リセットされ、再び零からパルス列Ｐｖのパルスを計数
する。そして、この計数回路１４の内容はＡＣモータ１
１の回転速度ｎ、換言すれば角周波数ωｎに比例してい
る。１５Ｆｉマイコンであり、処理装［１５ａと、コン
トロールプログラム・メモリ１５ｂと、データメモリ１
５ｃを有している。データメモリ１５ｃには。
リセットされ、再び零からパルス列Ｐｖのパルスを計数
する。そして、この計数回路１４の内容はＡＣモータ１
１の回転速度ｎ、換言すれば角周波数ωｎに比例してい
る。１５Ｆｉマイコンであり、処理装［１５ａと、コン
トロールプログラム・メモリ１５ｂと、データメモリ１
５ｃを有している。データメモリ１５ｃには。
ル令速度ｎｃ と実速ｆｎとの差をｎ８とするとき、難
、と振幅Ｉ、の対応関係、ｎ、と位相差ψとの対応関係
、実速度ｎとすべりカウンタのセット値８ｃの対応関係
などが記憶されている。コントロールプログラムメモリ
１５ｂに種々の演算、制御を司どるコントロールプログ
ラムを言ピ憶して込る。尚、コントロールプログラムの
制ｇｌＪＶＣより、指令速度ｎｃと実速度ｎとの差ｎ、
が演算され、核差ｎａＫ対応する振幅工１、位相差ψ及
び実速度ｎに対応するセット値ｓｃが前言已データメモ
リ１５ｃから読み出されて出力される。１６ｉｊプリセ
ツト可卵なすべりカウンタである。このすべりカウンタ
１６にはセット値ｌｉｅがセットされ％該セット値によ
りクロックパルス列ＣＬＰを分局して、すベリＩｌｉ波
数ωＳのパルスを発生する。たとえば、すベリカウンタ
のセット値をｍとすればｍ個のクロックパルスＣＬＰの
発生により１個のすべりパルスが出力される。換言すれ
ばクロックパルスＣＬＰの周波数ＦＶｉ１／ｍに分周さ
れ、ｆ、＝Ｆ／ｍのすべり周波数を有するパルス列Ｐｓ
が出力される。尚、この分周によりすべり角周波数ωＢ
＋ωｇ＝２πｒｓ）Ｆｉ回転速度に応じた角周波数ωｎ
に整合される。１７けプリセット可能な計数回路で、位
相差ψがセットされ、該位相差に応じた周波数のパルス
列Ｐψが出力される。１８は合成回路で実速度に応じた
角周波数ωｎを有する４倍回路１５の出力パルス列Ｐｖ
と、すベク角周波数ω畠を有するすべりカウンタ１６の
出力パルス列Ｐｔｘと、位相差ψに応じた周波数を有す
るパルス列Ｐψとを合成する。１９はアップ・ダウンカ
ウンタであり１合成回路１８の出力パルスをその符号に
応じて可逆計数する。尚、アップダウンカウンタ１９の
内容Ｆｉ（ａ＋ｎｔ＋ωｓｔ＋ψ）に応じ喪数値Ｎにな
っている。２０，２１．２２Ｆｉデコーダであり、デコ
ーダ２０はＮとＳムＮの対応テーブルを、デコーダ２１
はＮとｓｉｘ （Ｎ４−Ｔ ）の対応テーブルを、デコ
ーダ２２はＮと５ｉｎ（Ｎ＋了）の対応テーブルを有し
、それぞれ数値Ｎを高速度で入力され、逐次皺数ｍＮＫ
応じたＵ、Ｖ、Ｗ相の電流指令値Ｃディジタル値） ｒ
ｕｅＩｖ、Ｉｗを出力する。２３〜２６はディジタル・
アナログ変換器（ＤＡ変換器）である。ＤＡｇＰ換器２
５けマイコン１５より振幅Ｉ、（ディジタル値）を入力
され、Ｉ、に比例したアナログ電圧を発生する。ＤＡ変
換器２４〜２６はデコーダ２０〜２２の三相電流指令値
Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをそれぞれ入力されると共に、ＤＡ変
換器２３がら振幅信号を入力され、乗算処匪を行なって
’ ” ＝ ＬＳｌｆｉ （ωｎｔ＋ＧＪｓｔ＋−９１
） （１２π ｉ ｖ ＝ Ｉ＋ｓｉｎ （ωｎｔ＋ωｓｔ÷ψ寸）ａ
９ｉ ｖ＝１１ｓｉｎ （ωｎｔ＋ωｓｔモψ十丁）■
の三相のアナログ電流指令を発生する。、２７＃−ｔパ
ルス幅変調器、インバータ等を有する誘導電動機駆動回
路であり、パルス幅変調器出力によりインバータを構成
するパワートランジスタをオン／オフ制御して誘導電動
機１１に三相電流を供給する。
、と振幅Ｉ、の対応関係、ｎ、と位相差ψとの対応関係
、実速度ｎとすべりカウンタのセット値８ｃの対応関係
などが記憶されている。コントロールプログラムメモリ
１５ｂに種々の演算、制御を司どるコントロールプログ
ラムを言ピ憶して込る。尚、コントロールプログラムの
制ｇｌＪＶＣより、指令速度ｎｃと実速度ｎとの差ｎ、
が演算され、核差ｎａＫ対応する振幅工１、位相差ψ及
び実速度ｎに対応するセット値ｓｃが前言已データメモ
リ１５ｃから読み出されて出力される。１６ｉｊプリセ
ツト可卵なすべりカウンタである。このすべりカウンタ
１６にはセット値ｌｉｅがセットされ％該セット値によ
りクロックパルス列ＣＬＰを分局して、すベリＩｌｉ波
数ωＳのパルスを発生する。たとえば、すベリカウンタ
のセット値をｍとすればｍ個のクロックパルスＣＬＰの
発生により１個のすべりパルスが出力される。換言すれ
ばクロックパルスＣＬＰの周波数ＦＶｉ１／ｍに分周さ
れ、ｆ、＝Ｆ／ｍのすべり周波数を有するパルス列Ｐｓ
が出力される。尚、この分周によりすべり角周波数ωＢ
＋ωｇ＝２πｒｓ）Ｆｉ回転速度に応じた角周波数ωｎ
に整合される。１７けプリセット可能な計数回路で、位
相差ψがセットされ、該位相差に応じた周波数のパルス
列Ｐψが出力される。１８は合成回路で実速度に応じた
角周波数ωｎを有する４倍回路１５の出力パルス列Ｐｖ
と、すベク角周波数ω畠を有するすべりカウンタ１６の
出力パルス列Ｐｔｘと、位相差ψに応じた周波数を有す
るパルス列Ｐψとを合成する。１９はアップ・ダウンカ
ウンタであり１合成回路１８の出力パルスをその符号に
応じて可逆計数する。尚、アップダウンカウンタ１９の
内容Ｆｉ（ａ＋ｎｔ＋ωｓｔ＋ψ）に応じ喪数値Ｎにな
っている。２０，２１．２２Ｆｉデコーダであり、デコ
ーダ２０はＮとＳムＮの対応テーブルを、デコーダ２１
はＮとｓｉｘ （Ｎ４−Ｔ ）の対応テーブルを、デコ
ーダ２２はＮと５ｉｎ（Ｎ＋了）の対応テーブルを有し
、それぞれ数値Ｎを高速度で入力され、逐次皺数ｍＮＫ
応じたＵ、Ｖ、Ｗ相の電流指令値Ｃディジタル値） ｒ
ｕｅＩｖ、Ｉｗを出力する。２３〜２６はディジタル・
アナログ変換器（ＤＡ変換器）である。ＤＡｇＰ換器２
５けマイコン１５より振幅Ｉ、（ディジタル値）を入力
され、Ｉ、に比例したアナログ電圧を発生する。ＤＡ変
換器２４〜２６はデコーダ２０〜２２の三相電流指令値
Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをそれぞれ入力されると共に、ＤＡ変
換器２３がら振幅信号を入力され、乗算処匪を行なって
’ ” ＝ ＬＳｌｆｉ （ωｎｔ＋ＧＪｓｔ＋−９１
） （１２π ｉ ｖ ＝ Ｉ＋ｓｉｎ （ωｎｔ＋ωｓｔ÷ψ寸）ａ
９ｉ ｖ＝１１ｓｉｎ （ωｎｔ＋ωｓｔモψ十丁）■
の三相のアナログ電流指令を発生する。、２７＃−ｔパ
ルス幅変調器、インバータ等を有する誘導電動機駆動回
路であり、パルス幅変調器出力によりインバータを構成
するパワートランジスタをオン／オフ制御して誘導電動
機１１に三相電流を供給する。
尚、線ＬＦｉ電流マイナーループ用の帰還ラインである
。
。
最初に、マイコン１５に出力制限後の最大出力Ｐｍａｘ
２を入力すＺ）。尚、出力制限し７ない場合の最大出力
Ｐｍａｘ１、基底速度Ｎｂ 、＋べり周波数一定領域に
おけるすべり周波数ｆ８．．すべり一定儂域におけるす
ベシＳけ予めデータメモリ１５ｃに記憶されている。従
って、Ｐｍａｘ２が入力され＼はマイコン１５はコント
ロールプログラムの制御のモトで前述の（ａｔ〜（ｄｌ
のステップを実行し−で回転速度とすべりカウンタのセ
ット値の対応テーブルを作成する。
２を入力すＺ）。尚、出力制限し７ない場合の最大出力
Ｐｍａｘ１、基底速度Ｎｂ 、＋べり周波数一定領域に
おけるすべり周波数ｆ８．．すべり一定儂域におけるす
ベシＳけ予めデータメモリ１５ｃに記憶されている。従
って、Ｐｍａｘ２が入力され＼はマイコン１５はコント
ロールプログラムの制御のモトで前述の（ａｔ〜（ｄｌ
のステップを実行し−で回転速度とすべりカウンタのセ
ット値の対応テーブルを作成する。
との状膀で図示しない速度指令手段から速度指令ｎ０が
指令されると三相誘導電動機１１は該速度ｎ、で回転し
ようとする。電動機１１が回転すればパルスジェネレー
タ１２から皺電動機１１の回転速度ｎＫ比例した互いに
π／２の位相差を有する算１、第２のパルス列ｐ、、ｐ
、が発生する。４倍回路１３けパルス列Ｐ、、Ｐ、を４
倍して角周波数ωｎのパルス列ｐｖを出力すると共に、
回転方向信号ＲＤ８を出力する。パルス列Ｐｖけ合成回
路１８に入力されると共に計数回路１４に入力されて計
数される。この計数回路１４の計数値は回転速度ｎＫ応
じた数値になっており、所定周期毎に処理装置１５ｍに
より読み込まれ（サンプリング）、該処理ｔ２ｆｔＫて
指令速度ｎ＠とｎの差分ｎ−が演算され、ついで該差分
ｎ、＜応じた振幅１．％位相差ψ及び実速度ｎに応じた
セット値ａＣがデータメモ１７１５ｃから読取られてそ
れぞれすべりカウンタ１６、ＤＡ変換器２３及び計数回
路１７に出力される。
指令されると三相誘導電動機１１は該速度ｎ、で回転し
ようとする。電動機１１が回転すればパルスジェネレー
タ１２から皺電動機１１の回転速度ｎＫ比例した互いに
π／２の位相差を有する算１、第２のパルス列ｐ、、ｐ
、が発生する。４倍回路１３けパルス列Ｐ、、Ｐ、を４
倍して角周波数ωｎのパルス列ｐｖを出力すると共に、
回転方向信号ＲＤ８を出力する。パルス列Ｐｖけ合成回
路１８に入力されると共に計数回路１４に入力されて計
数される。この計数回路１４の計数値は回転速度ｎＫ応
じた数値になっており、所定周期毎に処理装置１５ｍに
より読み込まれ（サンプリング）、該処理ｔ２ｆｔＫて
指令速度ｎ＠とｎの差分ｎ−が演算され、ついで該差分
ｎ、＜応じた振幅１．％位相差ψ及び実速度ｎに応じた
セット値ａＣがデータメモ１７１５ｃから読取られてそ
れぞれすべりカウンタ１６、ＤＡ変換器２３及び計数回
路１７に出力される。
この結果、すべりカウンタ１６からＦｉｔ！、５図（Ｂ
ｌの一点鎖線に示す特性により定まるすべり周波数ωＳ
のパルス列Ｐｇが出力され、又計数回路１７からは位相
差ψに応じたパルス列Ｐψが出力され、これら各パルス
列は合成回路１８にて実速度ｎに応じた角周波ωｎのパ
ルス列Ｐマと合成される。そそして合成回路１８により
合成されたパルス列はアップ・ダウンカウンタ１９に入
力され、パルス列の符号に応じて可逆計数される。さて
、アップダウンカウンタ１９の内容は（ωｎｔ÷ωｓｔ
÷ψ）に応じた数値Ｎになっているから、デコーダ２０
〜２２はこの数値Ｎを入力され、それぞれ内蔵する２ｒ
−。
ｌの一点鎖線に示す特性により定まるすべり周波数ωＳ
のパルス列Ｐｇが出力され、又計数回路１７からは位相
差ψに応じたパルス列Ｐψが出力され、これら各パルス
列は合成回路１８にて実速度ｎに応じた角周波ωｎのパ
ルス列Ｐマと合成される。そそして合成回路１８により
合成されたパルス列はアップ・ダウンカウンタ１９に入
力され、パルス列の符号に応じて可逆計数される。さて
、アップダウンカウンタ１９の内容は（ωｎｔ÷ωｓｔ
÷ψ）に応じた数値Ｎになっているから、デコーダ２０
〜２２はこの数値Ｎを入力され、それぞれ内蔵する２ｒ
−。
Ｎ ５ｉｌＩＮテーブルＳ Ｎ −５ｉｎ （Ｎ＋ Ｔ
）アーフル、Ｎ ５ｉｌ（Ｎ ＋ Ｔ）テーブルを用
いてＵ 、 Ｖ 、Ｗ相の電流指令Ｉｕ、ＩｖｅＩｗを
ＤＡ変換器２４〜２６に出力する。
）アーフル、Ｎ ５ｉｌ（Ｎ ＋ Ｔ）テーブルを用
いてＵ 、 Ｖ 、Ｗ相の電流指令Ｉｕ、ＩｖｅＩｗを
ＤＡ変換器２４〜２６に出力する。
この結果、ＤＡ変換器２４〜２６け、ＤＡ変換器２３の
出力である振幅信号と電流指令Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｙを用い
てＱｇ〜■式に示す三相アナログ電流指令１ｍ＋＋１ｖ
＋ｉｗを発生し、誘動電動機駆動回路２７に入力する。
出力である振幅信号と電流指令Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｙを用い
てＱｇ〜■式に示す三相アナログ電流指令１ｍ＋＋１ｖ
＋ｉｗを発生し、誘動電動機駆動回路２７に入力する。
誘導電動機駆動回路２７は１ｕ、１マ、１ｗをパルス幅
変調し、変調出力により、インバータを構成する各パワ
ートランジスタをオン／オフ制御して誘導電動１１ｔＩ
Ｋ三相誘導電流を供給する。以後、同様な制御によりす
ベシ周波数は回転速度に応じて第３図（２）の一点鎖線
に示す如く制御され、基底速度ＮＬ以上で一定出力とな
シ、定出力特性領域が拡大する。
変調し、変調出力により、インバータを構成する各パワ
ートランジスタをオン／オフ制御して誘導電動１１ｔＩ
Ｋ三相誘導電流を供給する。以後、同様な制御によりす
ベシ周波数は回転速度に応じて第３図（２）の一点鎖線
に示す如く制御され、基底速度ＮＬ以上で一定出力とな
シ、定出力特性領域が拡大する。
以上１本発明によればＡＣモータの出力を制限し喪際に
定出力特性領域を拡大できるから、大容量のＡＣモータ
でも電源容量を小さくでき、又ギアの段数を減らせるた
めマシニングセンタなどの装置の小型化に寄与でき、更
にはＡＣモータの出力を一杯に利用した切削加工ができ
る。
定出力特性領域を拡大できるから、大容量のＡＣモータ
でも電源容量を小さくでき、又ギアの段数を減らせるた
めマシニングセンタなどの装置の小型化に寄与でき、更
にはＡＣモータの出力を一杯に利用した切削加工ができ
る。
第１図＃：ｔＡＣモータの特性図、Ｗ、２図は従来方式
による特性図、第３図（４）、（Ｂ）にそれぞれ出力部
；隈しない場合の出力−回転速１１’Ｗ性図及びナベり
周波数一回転速度特性図、第４図はＡｄモータの等価回
路図、第５図はすベシカウンタのセット値−回転速度特
性図、第６図は本発明の実施例ブロック図である。 １１・・・ＡＣモＪ、１２・・・ノくルスジエ＊Ｌ／−
１１４，１７・・・計数回路、１５・・・マイコン、１
６・・・すべりカウンタ、１８・・・合成回路％ １９
・・・アップダウンカウンタ、２０〜２２・・・デコー
ダ、２３〜２６・・・ＤＡ変換器、２７・・・誘導電動
機駆動回路特許出願人 富士通ファナック株式会社代理
人 弁理士 辻 實外２名 第７回 竿２図 回転連廖Ｎ□ 勾ナレ３ ＠ （，４ン 率３目（Ｂ） 早４回 第５回 ヨ作這贋Ｎ□
による特性図、第３図（４）、（Ｂ）にそれぞれ出力部
；隈しない場合の出力−回転速１１’Ｗ性図及びナベり
周波数一回転速度特性図、第４図はＡｄモータの等価回
路図、第５図はすベシカウンタのセット値−回転速度特
性図、第６図は本発明の実施例ブロック図である。 １１・・・ＡＣモＪ、１２・・・ノくルスジエ＊Ｌ／−
１１４，１７・・・計数回路、１５・・・マイコン、１
６・・・すべりカウンタ、１８・・・合成回路％ １９
・・・アップダウンカウンタ、２０〜２２・・・デコー
ダ、２３〜２６・・・ＤＡ変換器、２７・・・誘導電動
機駆動回路特許出願人 富士通ファナック株式会社代理
人 弁理士 辻 實外２名 第７回 竿２図 回転連廖Ｎ□ 勾ナレ３ ＠ （，４ン 率３目（Ｂ） 早４回 第５回 ヨ作這贋Ｎ□
Claims (2)
- （１） 基底速度Ｎｂ以下にお込て定トルク特性を示
し、且つ基底速度Ｎｂ以上において足出力特性を示すＡ
Ｃモータの制御方式において、ＡＣモータの出力を制限
する前の最大出力値Ｐｍａｘ１とＡＣモータの出力を制
限し、た後の最大出力値Ｐｍａｘ２の比率ηと前Ｆ基底
速度Ｎｂとから出力制限後の基底速度ＮＬを求め、ＡＣ
モータの回転速度がＮＬ迄けすペシ周波数を一足にし、
ＮＬとＮｂの閣ではすべり周波数を回転速度に反比例Ｉ
て変化させ、Ｎｂ以上でけすべり周波数を回転速度に比
例して変化きせて基底速度Ｎｔ、以上の回転速度で出力
を一定にし大ことを特徴とするＡＣモータ制御方式。 - （２）すべり周波数一定修域の該一定すべり周波数ｆ、
ｌとすべり周波数が回転数に比例するすべり一定領域の
診一定すペリＳ、をそれぞれ予めメモリに記憶させてお
き、前言ｅ比率ηと一定すべり周波数ｆ＋ｓ を乗算し
て基底速度Ｎｂにおけるすべり周波数ｆ１．′（＝η・
ｆ８．）を求め、基底速度Ｎｂですべり周波数がｆ１Ｍ
’となるようＫすべ゛り周波数を回転速度に反比例して
変化させると共Ｋ、前記比率ηと一定すべりＳ、を乗算
して基底速度Ｎｂ以上におけるすべ、６ｓＨ（＝η・５
ｔ）ｉ’求め、ＮＬ以上ではすベシＳ【を比例定数とし
てすベシ周波数を回転速度に比例して変化させることを
特徴とする特許請求の範Ｉ！第（１１項記載のＡＣモー
タ制御方式、
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56176748A JPS5879489A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | Ａｃモ−タ制御方式 |
| US06/438,692 US4499414A (en) | 1981-11-04 | 1982-11-02 | AC Motor control method |
| EP82305808A EP0078698B1 (en) | 1981-11-04 | 1982-11-02 | Ac motor control method and arrangement |
| DE8282305808T DE3265269D1 (en) | 1981-11-04 | 1982-11-02 | Ac motor control method and arrangement |
| US06/641,995 US4626762A (en) | 1981-11-04 | 1984-08-20 | AC motor control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56176748A JPS5879489A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | Ａｃモ−タ制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879489A true JPS5879489A (ja) | 1983-05-13 |
| JPS6349476B2 JPS6349476B2 (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=16019114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56176748A Granted JPS5879489A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | Ａｃモ−タ制御方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4499414A (ja) |
| EP (1) | EP0078698B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5879489A (ja) |
| DE (1) | DE3265269D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60257789A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
| JPS6318986A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 誘導モ−タの制御装置 |
| JPS6443089A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-15 | Toyoda Automatic Loom Works | Speed control device for induction motor |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459533A (en) * | 1983-06-03 | 1984-07-10 | Beckman Instruments, Inc. | Variable slip drive system for induction motor |
| US4763057A (en) * | 1983-12-30 | 1988-08-09 | Kollmorgen Technologies Corporation | Control for improving induction transient response by excitation angle control |
| JPS61196787A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-30 | Fanuc Ltd | 誘導電動機のトルク制御方式 |
| JPS6348181A (ja) * | 1986-04-11 | 1988-02-29 | Nippon Electric Ind Co Ltd | 誘導電動機の運動制御装置 |
| EP0243960B1 (en) * | 1986-05-02 | 1991-11-13 | Nec Corporation | Vector control apparatus for induction motor |
| JPH0285979U (ja) * | 1988-12-15 | 1990-07-06 | ||
| US5027049A (en) * | 1989-01-31 | 1991-06-25 | Harnischfeger Corporation | Method for increasing the speed of an alternating current motor |
| US4971522A (en) * | 1989-05-11 | 1990-11-20 | Butlin Duncan M | Control system and method for AC motor driven cyclic load |
| US5271348A (en) * | 1989-08-12 | 1993-12-21 | British United Shoe Machinery Ltd. | Drive arrangement |
| US5402054A (en) * | 1989-09-11 | 1995-03-28 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Variable speed AC drive control |
| KR100203063B1 (ko) * | 1992-07-09 | 1999-06-15 | 윤종용 | 엔코더형모터의속도검출장치 |
| US20080260541A1 (en) * | 2005-03-30 | 2008-10-23 | Carrier Corporation | Induction Motor Control |
| US7511449B2 (en) * | 2006-10-31 | 2009-03-31 | Caterpillar Inc. | Electric motor system implementing vector and slip control |
| JP5291812B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-09-18 | ファナック株式会社 | モータの出力を制限するモータ駆動制御装置 |
| CN102647148B (zh) * | 2012-04-17 | 2013-10-23 | 中联重科股份有限公司 | 用于起升变频电机的设备、方法、***及工程机械设备 |
| CN109274306A (zh) * | 2017-07-18 | 2019-01-25 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 用于提升电动汽车ipm电机控制器最大输出功率的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3477002A (en) * | 1966-10-27 | 1969-11-04 | Gen Motors Corp | Electric drive motor logic control system |
| JPS5063429A (ja) * | 1973-08-31 | 1975-05-29 | ||
| US3899725A (en) * | 1974-02-25 | 1975-08-12 | Gen Electric | Braking effort control |
| JPS5396423A (en) * | 1977-02-01 | 1978-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | Control system for induction motor |
| US4281276A (en) * | 1979-04-24 | 1981-07-28 | General Electric Company | Dual mode AC motor drive system |
| JPS56117577A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
| US4392100A (en) * | 1980-08-01 | 1983-07-05 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Optimum efficiency control system |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP56176748A patent/JPS5879489A/ja active Granted
-
1982
- 1982-11-02 DE DE8282305808T patent/DE3265269D1/de not_active Expired
- 1982-11-02 EP EP82305808A patent/EP0078698B1/en not_active Expired
- 1982-11-02 US US06/438,692 patent/US4499414A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-08-20 US US06/641,995 patent/US4626762A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60257789A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
| JPS6318986A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 誘導モ−タの制御装置 |
| JPS6443089A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-15 | Toyoda Automatic Loom Works | Speed control device for induction motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0078698A1 (en) | 1983-05-11 |
| US4499414A (en) | 1985-02-12 |
| JPS6349476B2 (ja) | 1988-10-04 |
| US4626762A (en) | 1986-12-02 |
| EP0078698B1 (en) | 1985-08-07 |
| DE3265269D1 (en) | 1985-09-12 |
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