JPS62260583A - 電動機の制御装置 - Google Patents
電動機の制御装置Info
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- JPS62260583A JPS62260583A JP61103692A JP10369286A JPS62260583A JP S62260583 A JPS62260583 A JP S62260583A JP 61103692 A JP61103692 A JP 61103692A JP 10369286 A JP10369286 A JP 10369286A JP S62260583 A JPS62260583 A JP S62260583A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 21
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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- Control Of Electric Motors In General (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、インバータ駆動による電動機の制御装置に
関するものである。
関するものである。
第４図は従来の電動機の制御装置の一例を示すブロック
構成図である。図において、１は三相交流商用電源、２
はダイオード等で構成された整流回路、３は直流電圧平
滑用のフィルター、４はトランジスタ等のスイッチング
素子で構成されたインバータ回路、５は負荷誘導電動機
、６はエンコーダ等の速度検出器、７は負荷誘導電動機
５の速度基準を与える速度指令回路、８は上記速度検出
器６と共に用いて負荷誘導電動機５の回転速度を検出す
る速度検出回路、９は速度制御回路、１０は基準正弦波
指令形成回路、１１はＰＷＭ制御回路である。
構成図である。図において、１は三相交流商用電源、２
はダイオード等で構成された整流回路、３は直流電圧平
滑用のフィルター、４はトランジスタ等のスイッチング
素子で構成されたインバータ回路、５は負荷誘導電動機
、６はエンコーダ等の速度検出器、７は負荷誘導電動機
５の速度基準を与える速度指令回路、８は上記速度検出
器６と共に用いて負荷誘導電動機５の回転速度を検出す
る速度検出回路、９は速度制御回路、１０は基準正弦波
指令形成回路、１１はＰＷＭ制御回路である。
次に動作について説明する。三相交流商用電源１を整流
回路２に供給してその出力をフィルター３により平滑し
て直流電圧を得る。この直流電圧をインバータ回路４に
より再び交流に変換し、負荷誘導電動機５を駆動する。
回路２に供給してその出力をフィルター３により平滑し
て直流電圧を得る。この直流電圧をインバータ回路４に
より再び交流に変換し、負荷誘導電動機５を駆動する。
負荷誘導電動機５に取付けられた速度検出器６の出力よ
り速度検出回路８は負荷誘導電動機５の回転速度ωを算
出する。
り速度検出回路８は負荷誘導電動機５の回転速度ωを算
出する。
一方、速度指令回路７の出力ωｒｅｆと回転速度ωとの
偏差により、速度制御回路９は負荷誘導電動機５への制
御量を算出する。この制御量をもとに基準正弦波形成回
路１０はＰＷＭ制御回路１１へ電流指令を与える。この
電流指令とインバータ回路４の出力電流との偏差により
インパータ回路４のスイッチング素子をオン、オフさせ
る信号をＰＷＭ制御回路１１が作シ出す。従来の負荷誘
導電動機の速度制御装置はこのように速度帰還による閉
ループ制御系を構成し、負荷誘導電動機５の速度制御を
実行していた。
偏差により、速度制御回路９は負荷誘導電動機５への制
御量を算出する。この制御量をもとに基準正弦波形成回
路１０はＰＷＭ制御回路１１へ電流指令を与える。この
電流指令とインバータ回路４の出力電流との偏差により
インパータ回路４のスイッチング素子をオン、オフさせ
る信号をＰＷＭ制御回路１１が作シ出す。従来の負荷誘
導電動機の速度制御装置はこのように速度帰還による閉
ループ制御系を構成し、負荷誘導電動機５の速度制御を
実行していた。
従来の電動機の制御装置は以上のように構成されている
ので、負荷誘導電動機５の回転速度を機械的構成の速度
検出器６により検出し、これを速度検出回路８によって
算出しなければならず、速度検出器６．速度検出回路８
の周波数特性等の点から検出可能な速度に限界があった
。また、検出器の１回転当りの出力パルス数を減らすこ
とにより検出可能な速度を上げようとする場合、逆に１
パルス当υの回転角度が大きくなることから中。
ので、負荷誘導電動機５の回転速度を機械的構成の速度
検出器６により検出し、これを速度検出回路８によって
算出しなければならず、速度検出器６．速度検出回路８
の周波数特性等の点から検出可能な速度に限界があった
。また、検出器の１回転当りの出力パルス数を減らすこ
とにより検出可能な速度を上げようとする場合、逆に１
パルス当υの回転角度が大きくなることから中。
低速域においては速度分解能が低下し、この結果速度リ
ップルの増大、速度変動に対する応答性の低下および誘
導電動機を工作機械主軸駆動用とした場合に切削能力の
低下といった問題点があった。
ップルの増大、速度変動に対する応答性の低下および誘
導電動機を工作機械主軸駆動用とした場合に切削能力の
低下といった問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、中、低速域の速度分解能を確保するとともに
、高速運転を可能とする電動機の制御装置を得ることを
目的とする。
たもので、中、低速域の速度分解能を確保するとともに
、高速運転を可能とする電動機の制御装置を得ることを
目的とする。
この発明に係る電動機の制御装置は、電動機の回転速度
が中、低速時にあっては該回転速度を帰還させて指令回
転速度との偏差に基づき制御量を算出する速度制御回路
と、上記制御量が与えられる基準正弦波指令形成回路と
、上記電動機の回転速度が高速時にあっては閉ループ制
御より開ループ制御に切換えると共に、開ループ制御時
の速度および指令電流を上記基準正弦波指令形成回路に
与える開ループ制御回路とより構成したものである。
が中、低速時にあっては該回転速度を帰還させて指令回
転速度との偏差に基づき制御量を算出する速度制御回路
と、上記制御量が与えられる基準正弦波指令形成回路と
、上記電動機の回転速度が高速時にあっては閉ループ制
御より開ループ制御に切換えると共に、開ループ制御時
の速度および指令電流を上記基準正弦波指令形成回路に
与える開ループ制御回路とより構成したものである。
この発明における電動機の制御装置は電動機の回転速度
に応じて該回転速度を帰還させて指令回転速度との偏差
に基づき制御量を算出し、この制御量を基準正弦波指令
形成回路に与える速度制御回路を動作させるか、あるい
は開ループ制御時の速度および指令電流を上記基準正弦
波指令形成回路に与える開ループ制御回路を動作させる
。
に応じて該回転速度を帰還させて指令回転速度との偏差
に基づき制御量を算出し、この制御量を基準正弦波指令
形成回路に与える速度制御回路を動作させるか、あるい
は開ループ制御時の速度および指令電流を上記基準正弦
波指令形成回路に与える開ループ制御回路を動作させる
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図、第２図
は開ループ制御回路の動作を示すフローチャート、第３
図は横軸を速度とし、閉ループ制御および開ループ制御
における指令電流、すべり周波数およびフラッグの状態
を示す図であり、例えば工作機械主軸駆動用の誘導電動
機において、数万ｒｐｍといった高速回転は主として研
磨等の仕上げ加工や軽金属の加工に使用され大きなトル
クを必要とせず、したがって高度な速度制御が不要であ
る。この発明はこのような事実に着目して考えられたも
のであシ、第１図において第４図と同一構成部分には同
一符号を付してその説明を省略する。
図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図、第２図
は開ループ制御回路の動作を示すフローチャート、第３
図は横軸を速度とし、閉ループ制御および開ループ制御
における指令電流、すべり周波数およびフラッグの状態
を示す図であり、例えば工作機械主軸駆動用の誘導電動
機において、数万ｒｐｍといった高速回転は主として研
磨等の仕上げ加工や軽金属の加工に使用され大きなトル
クを必要とせず、したがって高度な速度制御が不要であ
る。この発明はこのような事実に着目して考えられたも
のであシ、第１図において第４図と同一構成部分には同
一符号を付してその説明を省略する。
第１図において、１２は開ループ制御回路にして、これ
は切換スイッチ１３を介して基準正弦波指令形成回路１
０に接続されている。また、速度制御回路９も上記切換
スイッチ１３と連動する切換スイッチ１４を介して基準
正弦波指令形成回路１０に接続されている。そして、切
換スイッチ１３と切換スイッチ１４との間には一方が投
入されると他方が開放するように相互に反対の動きをす
る関係にある。
は切換スイッチ１３を介して基準正弦波指令形成回路１
０に接続されている。また、速度制御回路９も上記切換
スイッチ１３と連動する切換スイッチ１４を介して基準
正弦波指令形成回路１０に接続されている。そして、切
換スイッチ１３と切換スイッチ１４との間には一方が投
入されると他方が開放するように相互に反対の動きをす
る関係にある。
次に、動作について説明する。
ソフトウェア処理する場合の開ループ制御回路１２の動
作には閉ループ制御モード、開ループ制御モードおよび
閉ループ制御と開ループ制御の切換え過渡モードの３つ
の運転モードがある。このうち、過渡モードは制御モー
ド切換時の指令変化を制限し、円滑な切換えを行うため
のモードである。
作には閉ループ制御モード、開ループ制御モードおよび
閉ループ制御と開ループ制御の切換え過渡モードの３つ
の運転モードがある。このうち、過渡モードは制御モー
ド切換時の指令変化を制限し、円滑な切換えを行うため
のモードである。
先ず、第２図に示されるフローチャートの記号を説明す
る。
る。
ＴＲＰＬＧ ：過渡モードを示すフラッグ（ＯＮ：過渡
モード、ＯＦＦ ：非過渡モード） ＯＰＥＮＬＹ’ＬＧ ：制御モードを示すフラッグ（Ｏ
Ｎ：開ループ制御、ＯＦＦ ：閉ループ制御） Ｔｏｐｒ＋Ｎ： 閉ループ制御から開ループ制御への切
換え時タイマ ＴＯＬＯ３Ｅ ： 開ループ制御から閉ループ制御へ
の切換え時タイマ ω＋ ： 閉ループ制御から開ループ制御へ切換わる速
度 ω−： 開ループ制御から閉ループ制御へ切換わる速度
（但し、ωヤ〉ω−） １１： 開ループ制御時の電流指令 ω４ ： 開ループ制御時のすベシ周波数指令スタート
によりステップ２０では過渡モードフラッグＴＲＦＬＧ
が過渡モードにあるか非過渡モードにあるかを判定する
。そして、過渡モードフラッフＴＲＦＬＧが過渡モード
の場合、ステップ２１に進み、現在の指令値とタイマ後
の指令値との差、タイマ値等の関係から指令電流変化量
Δ工。
モード、ＯＦＦ ：非過渡モード） ＯＰＥＮＬＹ’ＬＧ ：制御モードを示すフラッグ（Ｏ
Ｎ：開ループ制御、ＯＦＦ ：閉ループ制御） Ｔｏｐｒ＋Ｎ： 閉ループ制御から開ループ制御への切
換え時タイマ ＴＯＬＯ３Ｅ ： 開ループ制御から閉ループ制御へ
の切換え時タイマ ω＋ ： 閉ループ制御から開ループ制御へ切換わる速
度 ω−： 開ループ制御から閉ループ制御へ切換わる速度
（但し、ωヤ〉ω−） １１： 開ループ制御時の電流指令 ω４ ： 開ループ制御時のすベシ周波数指令スタート
によりステップ２０では過渡モードフラッグＴＲＦＬＧ
が過渡モードにあるか非過渡モードにあるかを判定する
。そして、過渡モードフラッフＴＲＦＬＧが過渡モード
の場合、ステップ２１に進み、現在の指令値とタイマ後
の指令値との差、タイマ値等の関係から指令電流変化量
Δ工。
すべり周波数Δω８を算出する。そして、ステツシ２２
において過渡モード状態に応じた指令電流工ｌおよびす
ベシ周波数ωＳを算出し、ステップ２３において開ルー
プ制御にて速度制御すると共にタイマを減算する。ステ
ップ２４においてタイマが零となったことを判定すると
、ステップ２５に進み、タイマが零でないと判定すると
、過渡モードは完了しているので、ステップ３２に進む
。そして、ステップ２５においては過渡モードフラッグ
Ｔ几ＦＬＧを非過渡モードにし、過渡モードが完了して
ステップ３２に進む。次に、ステップ２０において過渡
モードフラッグＴ ＩＬ Ｆ Ｌ Ｇが非過渡モードの
場合、ステップ２６において制御モードフラッグ０ＰＥ
ＮＦＬＧが開ループ制御であるか閉ループ制御であるか
を判定する。そして、制御モードフラッグ０ＰＥＮＦＬ
Ｇが開ループ制御である場合、ステップ２７に進み、速
度検出値ωが速度ω−以下であるか否かを判定する。ス
テップ２７において速度検出値ωが速度ω−以上である
とステップ３１に進み、このステップ３１において開ル
ープ制御時の指令電流Ｉｔとすベシ周波数ωＳを算出す
る。そして、ステップ３２において開ループ制御時の速
度ω０を算出して負荷誘動電動機５に指令を与えて開ル
ープ制御をする。また、ステップ２７において速度検出
値ωが速度ω−以下であるとステップ２８に進み、過渡
モードフラッグＴＲＦＬＧを過渡モードにし、次いでス
テップ２９において制御モードフラッグ０ＰＥＮＦＬＧ
を閉ループ制御にする。また、ステップ２６において制
御モードフラッグＯＰ ＥＮ Ｆ Ｌ Ｇが閉ループ制
御である場合、ステップ３３に進み、速度検出値ωが速
度０１以上であるか否かを判定する一テップ３３におい
て速度検出値ωが速度ω十以下であると、閉ループ制御
となシ速度指令回路７の出力ωｒｅｆと回転速度ωとの
偏差により速度制御回路９は負荷誘導電動機５への制御
量を算出し、この制御量をもとに基準正弦波形成回路１
０はＰＷＭ制御回路１１へ電流指令を与えて負荷誘導電
動機５の回転速度を制御する。また、ステップ３３にお
いて速度検出値ωが速度０１以上であると、ステップ３
４に進み、過渡モードフラッグＴＲＦＬＧを過渡モード
にし、次いでステップ３５において制御モードフラッグ
０ＰＢＮＦＬＧを開ループ制御にする。
において過渡モード状態に応じた指令電流工ｌおよびす
ベシ周波数ωＳを算出し、ステップ２３において開ルー
プ制御にて速度制御すると共にタイマを減算する。ステ
ップ２４においてタイマが零となったことを判定すると
、ステップ２５に進み、タイマが零でないと判定すると
、過渡モードは完了しているので、ステップ３２に進む
。そして、ステップ２５においては過渡モードフラッグ
Ｔ几ＦＬＧを非過渡モードにし、過渡モードが完了して
ステップ３２に進む。次に、ステップ２０において過渡
モードフラッグＴ ＩＬ Ｆ Ｌ Ｇが非過渡モードの
場合、ステップ２６において制御モードフラッグ０ＰＥ
ＮＦＬＧが開ループ制御であるか閉ループ制御であるか
を判定する。そして、制御モードフラッグ０ＰＥＮＦＬ
Ｇが開ループ制御である場合、ステップ２７に進み、速
度検出値ωが速度ω−以下であるか否かを判定する。ス
テップ２７において速度検出値ωが速度ω−以上である
とステップ３１に進み、このステップ３１において開ル
ープ制御時の指令電流Ｉｔとすベシ周波数ωＳを算出す
る。そして、ステップ３２において開ループ制御時の速
度ω０を算出して負荷誘動電動機５に指令を与えて開ル
ープ制御をする。また、ステップ２７において速度検出
値ωが速度ω−以下であるとステップ２８に進み、過渡
モードフラッグＴＲＦＬＧを過渡モードにし、次いでス
テップ２９において制御モードフラッグ０ＰＥＮＦＬＧ
を閉ループ制御にする。また、ステップ２６において制
御モードフラッグＯＰ ＥＮ Ｆ Ｌ Ｇが閉ループ制
御である場合、ステップ３３に進み、速度検出値ωが速
度０１以上であるか否かを判定する一テップ３３におい
て速度検出値ωが速度ω十以下であると、閉ループ制御
となシ速度指令回路７の出力ωｒｅｆと回転速度ωとの
偏差により速度制御回路９は負荷誘導電動機５への制御
量を算出し、この制御量をもとに基準正弦波形成回路１
０はＰＷＭ制御回路１１へ電流指令を与えて負荷誘導電
動機５の回転速度を制御する。また、ステップ３３にお
いて速度検出値ωが速度０１以上であると、ステップ３
４に進み、過渡モードフラッグＴＲＦＬＧを過渡モード
にし、次いでステップ３５において制御モードフラッグ
０ＰＢＮＦＬＧを開ループ制御にする。
第３図に上述の閉ループ制御および開ループ制御の速度
における指令電流とすベシ周波数の関係を表わす。図に
おいて、実線は閉ループ制御から開ループ制御へ切換わ
る場合を示し、破線は開ループ制御から閉ループ制御へ
切換わる場合を示す。
における指令電流とすベシ周波数の関係を表わす。図に
おいて、実線は閉ループ制御から開ループ制御へ切換わ
る場合を示し、破線は開ループ制御から閉ループ制御へ
切換わる場合を示す。
なお、上記実施例では負荷電動機として誘導電動機を用
いて説明したが、負荷電動機は直流電動機や同期電動機
であってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
いて説明したが、負荷電動機は直流電動機や同期電動機
であってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のようにこの発明によれば電動機の制御装置を電動
機の回転速度が中、低速時にろっでは漸速速度と指令回
転速度との偏差（（基づき制御量を算出する速度制御回
路と、上記制御量が与えられる基準正弦波指令形成回路
と、上記電動機の回転速度が高速時にあっては閉ループ
制御より開ループ制御に切換えると共に、開ループ制御
時の速度および指令電流を上記基準正弦波指令形成回路
に与える開ループ制御回路とにより構成したので、中、
低速域の速度制御能力を確保すると共に高速運転が可能
であるという効果がある。
機の回転速度が中、低速時にろっでは漸速速度と指令回
転速度との偏差（（基づき制御量を算出する速度制御回
路と、上記制御量が与えられる基準正弦波指令形成回路
と、上記電動機の回転速度が高速時にあっては閉ループ
制御より開ループ制御に切換えると共に、開ループ制御
時の速度および指令電流を上記基準正弦波指令形成回路
に与える開ループ制御回路とにより構成したので、中、
低速域の速度制御能力を確保すると共に高速運転が可能
であるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による電動機の制御装置を
示すブロック構成図、第２図は第１図に示した実施例の
動作を示すフローチャート、第３図は速度における加減
速時の制御モード、指令電流、すベシ周波数およびフラ
ッグ状態を示す動作説明図、第４図は従来の電動機の制
御装置を示すブロック構成図である。 図において、５は負荷誘導電動機、７は速度指令回路、
９は速度制御回路、１０は基準正弦波指令形成回路、１
２は開ループ制御回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 手続補正書（自発） 昭和 基１．９月２５８
示すブロック構成図、第２図は第１図に示した実施例の
動作を示すフローチャート、第３図は速度における加減
速時の制御モード、指令電流、すベシ周波数およびフラ
ッグ状態を示す動作説明図、第４図は従来の電動機の制
御装置を示すブロック構成図である。 図において、５は負荷誘導電動機、７は速度指令回路、
９は速度制御回路、１０は基準正弦波指令形成回路、１
２は開ループ制御回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 手続補正書（自発） 昭和 基１．９月２５８
Claims (1)
- 電動機の回転速度を帰還させ、指令回転速度との偏差に
基づき制御量を速度制御回路により算出し、上記制御量
を基準正弦波指令形成回路に与えて上記電動機の回転速
度を制御するようにした閉ループ制御の電動機の制御装
置において、上記電動機の回転速度が高速となつた時は
上記閉ループ制御より開ループ制御に切換え、かつ開ル
ープ制御時の速度および指令電流を上記基準正弦波指令
形成回路に与える開ループ制御回路を設け、中低速時に
のみ上記閉ループ制御を行わせることを特徴とする電動
機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103692A JPH07112356B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103692A JPH07112356B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260583A true JPS62260583A (ja) | 1987-11-12 |
| JPH07112356B2 JPH07112356B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14360831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103692A Expired - Lifetime JPH07112356B2 (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112356B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01209509A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-23 | Tamagawa Seiki Co Ltd | サーボシステム |
| WO2004084401A1 (ja) * | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電動圧縮機 |
| CN100426650C (zh) * | 2003-03-17 | 2008-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 电动压缩机 |
| JP2008254491A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| GB2455631A (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-17 | Hamilton Sundstrand Corp | Control of motors using open and closed loop controllers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52155311A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Toyoda Machine Works Ltd | Servo motor speed control device |
| JPS6039388A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | すべり周波数制御形インバ−タ装置 |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP61103692A patent/JPH07112356B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| GB2455631B (en) * | 2007-12-14 | 2010-02-24 | Hamilton Sundstrand Corp | Motor control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112356B2 (ja) | 1995-11-29 |
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