JP2001339973A - モータの制御方法 - Google Patents
モータの制御方法Info
- Publication number
- JP2001339973A JP2001339973A JP2000201610A JP2000201610A JP2001339973A JP 2001339973 A JP2001339973 A JP 2001339973A JP 2000201610 A JP2000201610 A JP 2000201610A JP 2000201610 A JP2000201610 A JP 2000201610A JP 2001339973 A JP2001339973 A JP 2001339973A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- motor
- command signal
- rotation speed
- actual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷の急変に対して制御の目標回転数とモータ
実回転数との間に大きな差が生じモータへの供給電力が
不必要に過大、もしくは、過少になり機械的振動、音が
発生する。 【解決手段】モータと該モータを制御する制御装置を備
え、所望の回転数を指示する第１指令信号と、現在のモ
ータの回転数を検出した信号である実回転信号と、該実
回転数と連動する回転数指令である第２指令信号を具備
し、第２指令信号を、第１指令信号と実回転信号との間
であって、実回転信号に対して所定の差を設けることに
より上記モータの回転数は、第２指令信号と実回転信号
との比較で制御する。
実回転数との間に大きな差が生じモータへの供給電力が
不必要に過大、もしくは、過少になり機械的振動、音が
発生する。 【解決手段】モータと該モータを制御する制御装置を備
え、所望の回転数を指示する第１指令信号と、現在のモ
ータの回転数を検出した信号である実回転信号と、該実
回転数と連動する回転数指令である第２指令信号を具備
し、第２指令信号を、第１指令信号と実回転信号との間
であって、実回転信号に対して所定の差を設けることに
より上記モータの回転数は、第２指令信号と実回転信号
との比較で制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】モータの回転数を制御する制
御技術に関するものである。
御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、制御対象モータを所望の回転数に
維持したり変更したりするために、回転数の目標を指示
する第１指令信号と該モータの実際の回転数を検出した
実回転信号とを比較し、モータの回転を制御していた。
図６に従来のモータの制御例を示す。第１指令信号Ｎ１
はモータの目標回転数を指示する指令値であり上位の制
御要素からの指令、若しくは人為的に任意に設定され
る。モータの実際の回転数は、センサ７で検出され回転
数に比例する実回転信号Ｎ２として制御上フィードバッ
クされる。第１指令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２は演算８
で比較され、その差に応じた電力指令信号Ｎ６を電力増
幅５に送出する。電力増幅５は、制御対象となるモータ
６に電力指令信号Ｎ６に呼応して電力を供給する。結
果、モータ６は回転数制御される。モータ６には該モー
タ６によって駆動される負荷機構部９が直結若しくはギ
ア、ベルトやカップリングを介して機械的あるいは電磁
気的に接続される。図６においてモータの負荷が大きく
なると、例えば誘導電動機であればすべりが大きくなり
モータの回転数が低下し、ＤＣモータやリラクタンスモ
ータに代表される同期モータではモータ電流の増加によ
るモータの内部電圧降下等による回転数の低下が起こ
る。特に、短時間定格モータのように一時的に過負荷で
使用される場合等では、モータの鉄材の磁気的飽和が生
ずるので更に回転数の低下が起こる。
維持したり変更したりするために、回転数の目標を指示
する第１指令信号と該モータの実際の回転数を検出した
実回転信号とを比較し、モータの回転を制御していた。
図６に従来のモータの制御例を示す。第１指令信号Ｎ１
はモータの目標回転数を指示する指令値であり上位の制
御要素からの指令、若しくは人為的に任意に設定され
る。モータの実際の回転数は、センサ７で検出され回転
数に比例する実回転信号Ｎ２として制御上フィードバッ
クされる。第１指令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２は演算８
で比較され、その差に応じた電力指令信号Ｎ６を電力増
幅５に送出する。電力増幅５は、制御対象となるモータ
６に電力指令信号Ｎ６に呼応して電力を供給する。結
果、モータ６は回転数制御される。モータ６には該モー
タ６によって駆動される負荷機構部９が直結若しくはギ
ア、ベルトやカップリングを介して機械的あるいは電磁
気的に接続される。図６においてモータの負荷が大きく
なると、例えば誘導電動機であればすべりが大きくなり
モータの回転数が低下し、ＤＣモータやリラクタンスモ
ータに代表される同期モータではモータ電流の増加によ
るモータの内部電圧降下等による回転数の低下が起こ
る。特に、短時間定格モータのように一時的に過負荷で
使用される場合等では、モータの鉄材の磁気的飽和が生
ずるので更に回転数の低下が起こる。
【０００３】一般に上記の如く回転数を所望の回転数指
令に保つためにモータの実回転数を検出した信号と回転
数の指令信号とを比較し、該比較結果に基づき制御装置
からモータへの給電として周波数や電圧の大きさあるい
はその両方を変えて対応している。
令に保つためにモータの実回転数を検出した信号と回転
数の指令信号とを比較し、該比較結果に基づき制御装置
からモータへの給電として周波数や電圧の大きさあるい
はその両方を変えて対応している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御では負荷が
不安定、或いは不規則な負荷に対応しようとしても回転
数の検出から制御のモータへの給電までの処理時間、モ
ータのロータ慣性モーメントやモータに機械的に接続さ
れた負荷側の慣性モーメントや摩擦損失等による応答性
遅れなどがある。これにより急な負荷の変動に対してモ
ータ回転数制御のための回転数を指令する信号とモータ
の実際の動作状態との間に大きな乖離が生じている。即
ち、図６において所望の回転数を指令する第１指令信号
Ｎ１と実回転信号Ｎ２に関してその差が大きくなるの
で、電力増幅５はモータ６へ供給する電力を大幅に変化
させる。その結果、一時的にモータ６に供給される電力
は、回転数の指令値に収束した際の必要電力をはるかに
超えた値となる。例えば、負荷機構部９にて負荷が大き
くなるとモータ回転数が低下し、制御系の応答遅れ時間
の後、実回転信号Ｎ２と第１指令信号Ｎ１の差が大きく
なり、電力増幅５はその差に応じて大きな電力をモータ
に供給する。逆に、重い負荷の状態から軽い負荷になる
と、モータの回転数は上昇して、制御系の応答遅れ時間
の後、一気にモータの供給電力を引き下げる。この事は
逆に、第１指令信号が頻繁に変更される場合でも同じで
あることは容易に推察される。特に第１指令信号が大幅
に変更される場合は負荷の急変と同じような制御動作状
態となる。
不安定、或いは不規則な負荷に対応しようとしても回転
数の検出から制御のモータへの給電までの処理時間、モ
ータのロータ慣性モーメントやモータに機械的に接続さ
れた負荷側の慣性モーメントや摩擦損失等による応答性
遅れなどがある。これにより急な負荷の変動に対してモ
ータ回転数制御のための回転数を指令する信号とモータ
の実際の動作状態との間に大きな乖離が生じている。即
ち、図６において所望の回転数を指令する第１指令信号
Ｎ１と実回転信号Ｎ２に関してその差が大きくなるの
で、電力増幅５はモータ６へ供給する電力を大幅に変化
させる。その結果、一時的にモータ６に供給される電力
は、回転数の指令値に収束した際の必要電力をはるかに
超えた値となる。例えば、負荷機構部９にて負荷が大き
くなるとモータ回転数が低下し、制御系の応答遅れ時間
の後、実回転信号Ｎ２と第１指令信号Ｎ１の差が大きく
なり、電力増幅５はその差に応じて大きな電力をモータ
に供給する。逆に、重い負荷の状態から軽い負荷になる
と、モータの回転数は上昇して、制御系の応答遅れ時間
の後、一気にモータの供給電力を引き下げる。この事は
逆に、第１指令信号が頻繁に変更される場合でも同じで
あることは容易に推察される。特に第１指令信号が大幅
に変更される場合は負荷の急変と同じような制御動作状
態となる。
【０００５】今、少しでも応答性を早くして所望の回転
数にしようとすると負荷変動と制御が干渉し、逆に、制
御とモータと一連の負荷部のシステムが乱丁に陥る。特
に、大きな負荷での運転が行われ、負荷が喪失した直後
では、重負荷から一気に無負荷になるためモータの回転
数は急激に上昇する。
数にしようとすると負荷変動と制御が干渉し、逆に、制
御とモータと一連の負荷部のシステムが乱丁に陥る。特
に、大きな負荷での運転が行われ、負荷が喪失した直後
では、重負荷から一気に無負荷になるためモータの回転
数は急激に上昇する。
【０００６】上記の現象が生じると負荷機構部全体に衝
撃を与える事になるので、機械的な連結部や動力伝達用
の歯車やベルト類、更には、直接負荷となる機械回り、
そして、これらの軸受けや、シャフト、又は、減速機内
部の歯車に損傷を与え、騒音の発生と言った様々な悪影
響が発生する。
撃を与える事になるので、機械的な連結部や動力伝達用
の歯車やベルト類、更には、直接負荷となる機械回り、
そして、これらの軸受けや、シャフト、又は、減速機内
部の歯車に損傷を与え、騒音の発生と言った様々な悪影
響が発生する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】モータと該モータを制御
する制御装置を備え、所望の回転数を指示する第１指令
信号と、現在のモータの回転数を検出した信号である実
回転信号と該実回転信号と連動する回転数指令である第
２指令信号を具備し、第２指令信号が第１指令信号と実
回転信号との間に設定され、上記モータの回転数は、第
２指令信号と実回転信号との比較で制御するモータの制
御方法とした。
する制御装置を備え、所望の回転数を指示する第１指令
信号と、現在のモータの回転数を検出した信号である実
回転信号と該実回転信号と連動する回転数指令である第
２指令信号を具備し、第２指令信号が第１指令信号と実
回転信号との間に設定され、上記モータの回転数は、第
２指令信号と実回転信号との比較で制御するモータの制
御方法とした。
【０００８】また、前記実回転信号が該実回転信号を第
１指令信号に収束させるために実回転信号に加減算され
る予め設定された値以内の変動である場合、前記第２指
令信号と実回転信号が所定の誤差範囲内であることを確
認した後、第２指令信号が更新されるモータの制御方法
とした。
１指令信号に収束させるために実回転信号に加減算され
る予め設定された値以内の変動である場合、前記第２指
令信号と実回転信号が所定の誤差範囲内であることを確
認した後、第２指令信号が更新されるモータの制御方法
とした。
【０００９】また、前記第２指令信号は第１指令信号に
近づくまで実回転信号と第１指令信号の間において実回
転指令と一定の差を保つ様に設定されるモータの制御方
法とした。
近づくまで実回転信号と第１指令信号の間において実回
転指令と一定の差を保つ様に設定されるモータの制御方
法とした。
【００１０】また、前記第２指令信号は第１指令信号に
近づくまで実回転信号と第１指令信号の差分に任意の一
定の比率を乗じた値の差を保つ様に設定されるモータの
制御方法とした。
近づくまで実回転信号と第１指令信号の差分に任意の一
定の比率を乗じた値の差を保つ様に設定されるモータの
制御方法とした。
【００１１】また、上記のモータ制御方法を同期電動機
であるモータの制御に適用した。
であるモータの制御に適用した。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例を、図を用い
て説明する。図１に示したブロック図は、センサ７にて
モータ６の回転数を検出しモータの実回転信号Ｎ２を得
る。該実回転信号Ｎ２は、最終的な目標回転数を指示す
る第１指令信号Ｎ１と演算１において極性を含む差を得
るべく比較演算され状態信号Ｎ３を得る。状態信号Ｎ３
の状態と大きさに応じて調整２で予め指示される加減算
すべき増減量信号Ｎ４が決定され、演算３で実回転信号
Ｎ２と加算され第２指令信号Ｎ５を得る。第２指令信号
Ｎ５は、直接モータの回転数制御するための目標値とな
る。第２指令信号Ｎ５と実回転信号Ｎ２が演算４におい
て比較されて電力増幅５を介してモータ６に給電が行わ
れる。
て説明する。図１に示したブロック図は、センサ７にて
モータ６の回転数を検出しモータの実回転信号Ｎ２を得
る。該実回転信号Ｎ２は、最終的な目標回転数を指示す
る第１指令信号Ｎ１と演算１において極性を含む差を得
るべく比較演算され状態信号Ｎ３を得る。状態信号Ｎ３
の状態と大きさに応じて調整２で予め指示される加減算
すべき増減量信号Ｎ４が決定され、演算３で実回転信号
Ｎ２と加算され第２指令信号Ｎ５を得る。第２指令信号
Ｎ５は、直接モータの回転数制御するための目標値とな
る。第２指令信号Ｎ５と実回転信号Ｎ２が演算４におい
て比較されて電力増幅５を介してモータ６に給電が行わ
れる。
【００１３】第１指令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２に差が
生ずると極性を含くんだ状態信号Ｎ３が出される。これ
を受けて調整２では、第２指令信号Ｎ５が第１指令信号
Ｎ１と実回転数信号Ｎ２との間であって、所望の実回転
信号Ｎ２との差を与えるべく増減量信号Ｎ４が送出され
る。従って、第２指令信号Ｎ５は、実回転信号Ｎ２と第
１指令信号Ｎ１との間であって実回転信号Ｎ２と増減量
信号Ｎ４なる差を有する。モータの回転数制御は、該第
２指令信号Ｎ５を基準として行われ、第２指令信号Ｎ５
は、実回転数信号Ｎ２に追従しながらも第１指令信号Ｎ
１に近づくよう設定されるので最終的には、モータ回転
数は第１指令信号Ｎ１で指示された回転数に制御され
る。
生ずると極性を含くんだ状態信号Ｎ３が出される。これ
を受けて調整２では、第２指令信号Ｎ５が第１指令信号
Ｎ１と実回転数信号Ｎ２との間であって、所望の実回転
信号Ｎ２との差を与えるべく増減量信号Ｎ４が送出され
る。従って、第２指令信号Ｎ５は、実回転信号Ｎ２と第
１指令信号Ｎ１との間であって実回転信号Ｎ２と増減量
信号Ｎ４なる差を有する。モータの回転数制御は、該第
２指令信号Ｎ５を基準として行われ、第２指令信号Ｎ５
は、実回転数信号Ｎ２に追従しながらも第１指令信号Ｎ
１に近づくよう設定されるので最終的には、モータ回転
数は第１指令信号Ｎ１で指示された回転数に制御され
る。
【００１４】本発明の回転数指令信号の様子を第１指令
信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２と第２指令信号Ｎ５との関係
で示す。図２は、負荷変動が有る状態の第１指令信号Ｎ
１が変更された場合で、図３は、第１指令信号Ｎ１が一
定で負荷が急変した場合を示す。第１指令信号Ｎ１で指
示された最終目標回転数に対して、モータの実回転数信
号Ｎ２に追従して第１指令信号Ｎ１との間で設定される
第２指令信号Ｎ５により、回転数補正を繰り返し行い最
終的には、第１指令信号Ｎ１のモータ回転数に収束させ
る。
信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２と第２指令信号Ｎ５との関係
で示す。図２は、負荷変動が有る状態の第１指令信号Ｎ
１が変更された場合で、図３は、第１指令信号Ｎ１が一
定で負荷が急変した場合を示す。第１指令信号Ｎ１で指
示された最終目標回転数に対して、モータの実回転数信
号Ｎ２に追従して第１指令信号Ｎ１との間で設定される
第２指令信号Ｎ５により、回転数補正を繰り返し行い最
終的には、第１指令信号Ｎ１のモータ回転数に収束させ
る。
【００１５】本発明の第２の実施例は、実回転信号Ｎ２
の変動が、実回転信号Ｎ２に連動して設定される第２指
令信号Ｎ５の実回転信号Ｎ２との差が予め設定された値
以内の変動である場合、第２指令信号Ｎ５と実回転信号
Ｎ２との差が予め設定された誤差範囲内に入った事を確
認してから第２指令信号Ｎ５の更新を行う方法であり、
調整２の中の処理で対応する事が出来る。演算１と調整
２及び演算３のブロックをプログラムで処理する例につ
いて図４を用いて説明する。
の変動が、実回転信号Ｎ２に連動して設定される第２指
令信号Ｎ５の実回転信号Ｎ２との差が予め設定された値
以内の変動である場合、第２指令信号Ｎ５と実回転信号
Ｎ２との差が予め設定された誤差範囲内に入った事を確
認してから第２指令信号Ｎ５の更新を行う方法であり、
調整２の中の処理で対応する事が出来る。演算１と調整
２及び演算３のブロックをプログラムで処理する例につ
いて図４を用いて説明する。
【００１６】図４のフローチャートのｎは、プログラム
に任意にループを示す添字で、ｎ−１は任意ループのひ
とつ前のループを示す添字である。最初に第１指令信号
Ｎ１ｎと実回転信号Ｎ２ｎを取込み、実回転信号Ｎ２ｎ
と前回の取込み値Ｎ２（ｎ−１）との差の絶対値が第２
指令信号Ｎ５の加減算値であるｆｃ（ｎ−１）以上の変
化がないかを判別する。ｆｃ（ｎ−１）以上であれば負
荷急変時のためのプログラムへ進む。ｆｃ（ｎ−１）以
下であれば、第２指令信号Ｎ５との比較を行い、所定の
ΔＮの範囲に入っていれば第２指令信号Ｎ５を更新する
がΔＮの範囲外であれば第２指令信号Ｎ５を更新しな
い。ｆｃ（Ｎ１ｎ−Ｎ２ｎ）は第１指令信号Ｎ１ｎと実
回転信号Ｎ２ｎの相対関係において所定の関数を設定し
実回転信号Ｎ２に加減算すべき増減量信号Ｎ４を導出す
る。尚、ΔＮは第２指令信号Ｎ５と実回転信号Ｎ２の差
を判定するために予め設定された許容差を示すものであ
る。従って、本発明の第２の実施例に於いては、実回転
信号Ｎ２が第２指令信号Ｎ５に対してΔＮの許容差の範
囲に入っている事が確認されてから新たな第２指令信号
Ｎ５が設定される。
に任意にループを示す添字で、ｎ−１は任意ループのひ
とつ前のループを示す添字である。最初に第１指令信号
Ｎ１ｎと実回転信号Ｎ２ｎを取込み、実回転信号Ｎ２ｎ
と前回の取込み値Ｎ２（ｎ−１）との差の絶対値が第２
指令信号Ｎ５の加減算値であるｆｃ（ｎ−１）以上の変
化がないかを判別する。ｆｃ（ｎ−１）以上であれば負
荷急変時のためのプログラムへ進む。ｆｃ（ｎ−１）以
下であれば、第２指令信号Ｎ５との比較を行い、所定の
ΔＮの範囲に入っていれば第２指令信号Ｎ５を更新する
がΔＮの範囲外であれば第２指令信号Ｎ５を更新しな
い。ｆｃ（Ｎ１ｎ−Ｎ２ｎ）は第１指令信号Ｎ１ｎと実
回転信号Ｎ２ｎの相対関係において所定の関数を設定し
実回転信号Ｎ２に加減算すべき増減量信号Ｎ４を導出す
る。尚、ΔＮは第２指令信号Ｎ５と実回転信号Ｎ２の差
を判定するために予め設定された許容差を示すものであ
る。従って、本発明の第２の実施例に於いては、実回転
信号Ｎ２が第２指令信号Ｎ５に対してΔＮの許容差の範
囲に入っている事が確認されてから新たな第２指令信号
Ｎ５が設定される。
【００１７】この様子について、図５を用いて説明す
る。実回転信号Ｎ２に急変が生じない比較的安定負荷で
運転されている場合では、第１指令信号Ｎ１が急変した
際にモータの負荷の急変を監視しつつ回転数を滑らかに
収束させるために、第２指令信号Ｎ５をステップ状に変
化させている。第１指令信号Ｎ１が変化すると実回転信
号Ｎ２との差が生じ、本発明の主旨に従い実回転信号Ｎ
２に予め設定されている所定の差分を加減算した最初の
第２指令信号Ｎ５が設定される。実回転信号Ｎ２が該第
２指令信号Ｎ５で指示された回転数の指令値に漸近し、
その差が予め設定されている所定のΔＮの範囲内に入る
までは第２指令信号Ｎ５は変更せず一定を保つ。所定の
ΔＮの範囲以内に入れば現在の第２指令信号Ｎ５に更に
予め設定されている所定の差分を加減算して第２指令信
号Ｎ５を更新する。以上の動作を繰り返す事で最終的に
第１指令信号Ｎ１で指示される回転数にモータの回転数
を収束させる事が出来る。この事から明らかな様に第２
指令信号Ｎ５は、本発明の目的を逸脱しない範囲でステ
ップ状に増減させても達成可能で論理的な制御プログラ
ムや論理回路での制御処理が可能である。この事は、第
２指令信号Ｎ５が不必要に変動する事が無いので、ΔＮ
の回転数に近い変動幅での回転数制御を行いつつ安定し
た速度制御が行えることを意味する。
る。実回転信号Ｎ２に急変が生じない比較的安定負荷で
運転されている場合では、第１指令信号Ｎ１が急変した
際にモータの負荷の急変を監視しつつ回転数を滑らかに
収束させるために、第２指令信号Ｎ５をステップ状に変
化させている。第１指令信号Ｎ１が変化すると実回転信
号Ｎ２との差が生じ、本発明の主旨に従い実回転信号Ｎ
２に予め設定されている所定の差分を加減算した最初の
第２指令信号Ｎ５が設定される。実回転信号Ｎ２が該第
２指令信号Ｎ５で指示された回転数の指令値に漸近し、
その差が予め設定されている所定のΔＮの範囲内に入る
までは第２指令信号Ｎ５は変更せず一定を保つ。所定の
ΔＮの範囲以内に入れば現在の第２指令信号Ｎ５に更に
予め設定されている所定の差分を加減算して第２指令信
号Ｎ５を更新する。以上の動作を繰り返す事で最終的に
第１指令信号Ｎ１で指示される回転数にモータの回転数
を収束させる事が出来る。この事から明らかな様に第２
指令信号Ｎ５は、本発明の目的を逸脱しない範囲でステ
ップ状に増減させても達成可能で論理的な制御プログラ
ムや論理回路での制御処理が可能である。この事は、第
２指令信号Ｎ５が不必要に変動する事が無いので、ΔＮ
の回転数に近い変動幅での回転数制御を行いつつ安定し
た速度制御が行えることを意味する。
【００１８】本発明の第３の実施例は、第１指令信号Ｎ
１と実回転信号Ｎ２に差が生じた場合に実回転信号Ｎ２
を第１指令信号Ｎ１に近づけるべく増減量信号Ｎ４を与
えるにあたり、回転数の大きさに関係なく一定の値を与
える事で制御され、モータの加速減速を一定に保つよう
にする事である。即ち、第１指令信号Ｎ１と実回転信号
Ｎ２に差がある場合、実回転信号Ｎ２に一定の増減量信
号Ｎ４を加えて第２指令信号Ｎ５とするので制御すべき
モータに印加される電力は、状態維持に必要な電力以外
には増減量信号Ｎ４に比例した該モータの加減速に必要
な電力のみとなるので、該増減量信号Ｎ４を制御すべき
モータを含む一連のシステムとして適宜一定に設定する
ことで該モータの加減速量を一定に保つことが出来る。
１と実回転信号Ｎ２に差が生じた場合に実回転信号Ｎ２
を第１指令信号Ｎ１に近づけるべく増減量信号Ｎ４を与
えるにあたり、回転数の大きさに関係なく一定の値を与
える事で制御され、モータの加速減速を一定に保つよう
にする事である。即ち、第１指令信号Ｎ１と実回転信号
Ｎ２に差がある場合、実回転信号Ｎ２に一定の増減量信
号Ｎ４を加えて第２指令信号Ｎ５とするので制御すべき
モータに印加される電力は、状態維持に必要な電力以外
には増減量信号Ｎ４に比例した該モータの加減速に必要
な電力のみとなるので、該増減量信号Ｎ４を制御すべき
モータを含む一連のシステムとして適宜一定に設定する
ことで該モータの加減速量を一定に保つことが出来る。
【００１９】これにより、負荷トルク以外に制御が対応
しなければいけないモータと負荷部の機械的慣性モーメ
ントに起因する加速減速のトルクを任意に一定に設定す
る事が可能になる。このことは、増減量信号Ｎ４を適宜
調整する事で本発明を適用するシステムの機械強度を必
要最小限に引き下げる事が出来ることを意味し、加速減
速が一定である事で、加速減速での衝撃音や振動を小さ
くし安定させる事が出来る。
しなければいけないモータと負荷部の機械的慣性モーメ
ントに起因する加速減速のトルクを任意に一定に設定す
る事が可能になる。このことは、増減量信号Ｎ４を適宜
調整する事で本発明を適用するシステムの機械強度を必
要最小限に引き下げる事が出来ることを意味し、加速減
速が一定である事で、加速減速での衝撃音や振動を小さ
くし安定させる事が出来る。
【００２０】本発明の第４の実施例は、第１指令信号Ｎ
１と実回転信号Ｎ２に差が生じた場合に実回転信号Ｎ２
を第１指令信号Ｎ１に近づけるべく増減量信号Ｎ４を与
えるにあたり、第１指令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２の差
に比例した値を与える事でモータを加速減速させるべく
制御する。つまり、その差が大きければ大きい程、速や
かに加速減速させ、逆に、差が小さければ小さな加速減
速とする。このことにより最終目標回転数である第１指
令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２との乖離が大きい場合には
速やかに加速減速させ、第１指令信号Ｎ１との乖離が小
さい場合には穏やかに制御される事となり目標回転数で
安定した制御が行われる。従って、加減速に伴う衝撃音
や振動を小さく保ちつつも比較的速やかに最終目標回転
数へ到達させると同時に、実際のモータ回転が目標値に
対して大きくオーバーシュートしたり振動したりするこ
となく安定的に収束させることができる。
１と実回転信号Ｎ２に差が生じた場合に実回転信号Ｎ２
を第１指令信号Ｎ１に近づけるべく増減量信号Ｎ４を与
えるにあたり、第１指令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２の差
に比例した値を与える事でモータを加速減速させるべく
制御する。つまり、その差が大きければ大きい程、速や
かに加速減速させ、逆に、差が小さければ小さな加速減
速とする。このことにより最終目標回転数である第１指
令信号Ｎ１と実回転信号Ｎ２との乖離が大きい場合には
速やかに加速減速させ、第１指令信号Ｎ１との乖離が小
さい場合には穏やかに制御される事となり目標回転数で
安定した制御が行われる。従って、加減速に伴う衝撃音
や振動を小さく保ちつつも比較的速やかに最終目標回転
数へ到達させると同時に、実際のモータ回転が目標値に
対して大きくオーバーシュートしたり振動したりするこ
となく安定的に収束させることができる。
【００２１】本発明の第５の実施例は、本制御方法を同
期モータに適用する事で最も効果が得られる。本発明の
適用は、電圧や電流値で運転されているモータの負荷変
動によるすべりや、巻線などの電圧降下の変動により、
回転数が変化するモータに有効である。特に、例えば永
久磁石を使用するブラシ付モータや、ブラシレスＤＣモ
ータでは、モータ巻線電流が負荷に比例しており巻線で
の電圧降下は直接回転数に影響する。このことは、スイ
ッチドリラクタンスモータにも言える。又、永久磁石で
は、モータとしての電機子反作用等による動作状況の変
化などによりモータの特性が負荷によって変化する。特
に、短時間定格のモータを使用して装置やシステムを構
築した場合には、これらの諸現象が顕著に表れる。これ
らは、全て回転数の変動の要因であり、変動が顕著であ
ればあるほど本発明の効果が大きい。従って、これら同
期モータと称されるモータへの本制御方法の応用にきわ
めて有効である。
期モータに適用する事で最も効果が得られる。本発明の
適用は、電圧や電流値で運転されているモータの負荷変
動によるすべりや、巻線などの電圧降下の変動により、
回転数が変化するモータに有効である。特に、例えば永
久磁石を使用するブラシ付モータや、ブラシレスＤＣモ
ータでは、モータ巻線電流が負荷に比例しており巻線で
の電圧降下は直接回転数に影響する。このことは、スイ
ッチドリラクタンスモータにも言える。又、永久磁石で
は、モータとしての電機子反作用等による動作状況の変
化などによりモータの特性が負荷によって変化する。特
に、短時間定格のモータを使用して装置やシステムを構
築した場合には、これらの諸現象が顕著に表れる。これ
らは、全て回転数の変動の要因であり、変動が顕著であ
ればあるほど本発明の効果が大きい。従って、これら同
期モータと称されるモータへの本制御方法の応用にきわ
めて有効である。
【００２２】
【発明の効果】不規則、不安定な負荷に対して機械的シ
ステムに衝撃を与えない制御方法を提供する事に有り、
特に重負荷から無負荷になるときの回転数の急激な回転
数の変動を抑制する事により、モータに連結される機械
機構に回転数制御に起因する衝撃トルクを与える事がな
いため、システムや装置が本来必要とする機械強度のみ
にすることができる。
ステムに衝撃を与えない制御方法を提供する事に有り、
特に重負荷から無負荷になるときの回転数の急激な回転
数の変動を抑制する事により、モータに連結される機械
機構に回転数制御に起因する衝撃トルクを与える事がな
いため、システムや装置が本来必要とする機械強度のみ
にすることができる。
【００２３】請求項の第１項によれば、モータの回転数
制御が実回転数の近傍にて行われるため、モータへの電
力供給が必要最小限の変化で行える。この事は、前述の
如くモータへの電力変化に起因する加速や減速のトルク
をシステムの要求する必要最小限量に決定することで、
モータシャフトやこれに連結される機械的機構部に過剰
なトルクを与えずしてモータの回転数制御できる事を意
味する。従って、モータを含むシステムの機械強度は必
要最小限にすることが出来、尚且つ加減速時に衝撃的な
振動や騒音が防止できる。この事は従来の機械の強度的
安全率を引き下げて設計することで機械のコストを低減
できることを意味する。
制御が実回転数の近傍にて行われるため、モータへの電
力供給が必要最小限の変化で行える。この事は、前述の
如くモータへの電力変化に起因する加速や減速のトルク
をシステムの要求する必要最小限量に決定することで、
モータシャフトやこれに連結される機械的機構部に過剰
なトルクを与えずしてモータの回転数制御できる事を意
味する。従って、モータを含むシステムの機械強度は必
要最小限にすることが出来、尚且つ加減速時に衝撃的な
振動や騒音が防止できる。この事は従来の機械の強度的
安全率を引き下げて設計することで機械のコストを低減
できることを意味する。
【００２４】請求項の第２項によれば、本発明が論理的
制御でも実現可能である事を示しており、マイクロプロ
セッサ等を使用したプログラムやデジタル回路、又は、
それら両方の組合せによって主たる制御部分が実現可能
である。さらにモータの回転数制御の直接的目標値が階
段状に設定され、且つ、モータの回転数がモータの急変
時以外は該目標値に近づくまでは更新されないので、目
標値が安定している。従って、モータの回転数制御も目
標値変動に起因する回転数変動が防止できるし、回転数
制御における直接的目標値の更新量の大きさを使い、モ
ータの実回転の変動を監視する事でモータの急変、引い
ては負荷の変動をモニターする事が容易に出来る。又、
モータの回転数制御の直接的目標値となる第２指令信号
のステップ量を細分化すれば更に滑らかな制御が可能で
あることは容易に推察できる。従って、モータの負荷急
変後の状態からモータ回転数を最終的な目標に安定収束
させる過程においてきわめて有効である。
制御でも実現可能である事を示しており、マイクロプロ
セッサ等を使用したプログラムやデジタル回路、又は、
それら両方の組合せによって主たる制御部分が実現可能
である。さらにモータの回転数制御の直接的目標値が階
段状に設定され、且つ、モータの回転数がモータの急変
時以外は該目標値に近づくまでは更新されないので、目
標値が安定している。従って、モータの回転数制御も目
標値変動に起因する回転数変動が防止できるし、回転数
制御における直接的目標値の更新量の大きさを使い、モ
ータの実回転の変動を監視する事でモータの急変、引い
ては負荷の変動をモニターする事が容易に出来る。又、
モータの回転数制御の直接的目標値となる第２指令信号
のステップ量を細分化すれば更に滑らかな制御が可能で
あることは容易に推察できる。従って、モータの負荷急
変後の状態からモータ回転数を最終的な目標に安定収束
させる過程においてきわめて有効である。
【００２５】請求項の第３項によれば、直接的なモータ
の回転数制御が実際の回転数と一定の差を有する回転数
を目標として行われるので加減速が一定で、負荷トルク
以外に必要な加減速トルクを一定とさせるのであるから
機械強度設計はこれにみあうものであればよい。
の回転数制御が実際の回転数と一定の差を有する回転数
を目標として行われるので加減速が一定で、負荷トルク
以外に必要な加減速トルクを一定とさせるのであるから
機械強度設計はこれにみあうものであればよい。
【００２６】請求項の第４項によれば、実際のモータ回
転数と目標回転数の差が大きい場合はモータに対して比
較的大きく電力供給変化を与え、逆に、その差が小さけ
れば小さな電力変化を与えることで、モータ回転数と目
標回転数の差が大きい場合は、制御の応答が早く、逆
に、その差が小さければ回転数変化に対して穏やかに収
束するので目標値付近での回転数制御が極めて安定で、
制御の乱調や振動を防止し衝撃音や振動を小さくする事
が出来る。従って、システムの制御性と音振動の抑制が
適度に両立させることが出来る。
転数と目標回転数の差が大きい場合はモータに対して比
較的大きく電力供給変化を与え、逆に、その差が小さけ
れば小さな電力変化を与えることで、モータ回転数と目
標回転数の差が大きい場合は、制御の応答が早く、逆
に、その差が小さければ回転数変化に対して穏やかに収
束するので目標値付近での回転数制御が極めて安定で、
制御の乱調や振動を防止し衝撃音や振動を小さくする事
が出来る。従って、システムの制御性と音振動の抑制が
適度に両立させることが出来る。
【００２７】請求項の第５項によれば、高トルクモータ
として一般的に産業、家庭、自動車等に多く使用される
直流モータ及びその他同期モータに本発明を適用するこ
とが出来、且つ、その効果が大きいので、これらモータ
を有するシステムのコスト低減とシステム装置の寿命が
改善され制御性及び使用者に対する騒音や振動面での環
境的な大幅な改善が図れ、その効果は大きい。
として一般的に産業、家庭、自動車等に多く使用される
直流モータ及びその他同期モータに本発明を適用するこ
とが出来、且つ、その効果が大きいので、これらモータ
を有するシステムのコスト低減とシステム装置の寿命が
改善され制御性及び使用者に対する騒音や振動面での環
境的な大幅な改善が図れ、その効果は大きい。
【００２８】本制御方法によって効果のある機器とし
て、ホイスト、コンベア、洗濯機、粉砕機、裁断機、掃
除機、ミキサー、電動工具等が考えられ、負荷が大きく
変化したり急変したりする様な用途に用いることによ
り、より良い効果が得られる。尚、上記の機器に限定す
るものではない。
て、ホイスト、コンベア、洗濯機、粉砕機、裁断機、掃
除機、ミキサー、電動工具等が考えられ、負荷が大きく
変化したり急変したりする様な用途に用いることによ
り、より良い効果が得られる。尚、上記の機器に限定す
るものではない。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図。
【図２】負荷変動が有る場合、第１指令信号Ｎ１により
回転数信号が変更された信号処理図。
回転数信号が変更された信号処理図。
【図３】第１指令信号Ｎ１が一定で負荷が急変した場合
の信号処理図。
の信号処理図。
【図４】本発明の実施例を示すフローチャート図。
【図５】第２指令信号Ｎ５と実回転信号Ｎ２の差を判定
するために予め設定された許容差を示す信号処理図。
するために予め設定された許容差を示す信号処理図。
【図６】従来例を示す信号処理図。
１，３，４，８…演算回路、２…調整、５…電力増幅
部、６…モータ、７…センサ、９…負荷機構部、Ｎ１…
第１指令信号、Ｎ２…実回転数信号、Ｎ３…状態信号、
Ｎ４…増減量信号、Ｎ５…第２指令信号、ΔＮ…第２指
令信号Ｎ５と実回転数信号Ｎ２の許容差。Ｎ６…電力指
令信号
部、６…モータ、７…センサ、９…負荷機構部、Ｎ１…
第１指令信号、Ｎ２…実回転数信号、Ｎ３…状態信号、
Ｎ４…増減量信号、Ｎ５…第２指令信号、ΔＮ…第２指
令信号Ｎ５と実回転数信号Ｎ２の許容差。Ｎ６…電力指
令信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 伴文 愛知県春日井市愛知町２番地 アイチーエ マソン電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H550 BB05 BB08 DD04 DD09 EE03 GG03 GG10 JJ04 LL01 PP02 PP04
Claims (5)
- 【請求項１】 モータと該モータを制御する制御装置を
備え、所望の回転数を指示する第１指令信号と、現在の
モータの回転数を検出した信号である実回転信号と、該
実回転信号と連動する回転数指令である第２指令信号を
具備し、第２指令信号が、第１指令信号と実回転信号と
の間に設定され、上記モータの回転数は第２指令信号と
実回転信号との比較で制御される事を特徴とするモータ
の制御方法。 - 【請求項２】 前記実回転信号が該実回転信号を第１指
令信号に収束させるため実回転信号に加減算する予め設
定された値以内の変動である場合、前記第２指令信号と
実回転信号が所定の誤差範囲内であることを確認した
後、第２指令信号が更新されることを特徴とする請求項
１記載のモータの制御方法。 - 【請求項３】 前記第２指令信号は、第１指令信号に近
づくまで実回転信号と、第１指令信号の間において実回
転指令と一定の差を保つ様に設定される事を特徴とする
請求項１または請求項２記載のモータの制御方法。 - 【請求項４】 前記第２指令信号は、第１指令信号に近
づくまで実回転信号と、第１指令信号の差分に任意の一
定の比率を乗じた値の差を保つ様に設定される事を特徴
とする請求項１または請求項２記載のモータの制御方
法。 - 【請求項５】 前記モータが、同期電動機である事を特
徴とする請求項１及至請求項４いずれか記載のモータの
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201610A JP2001339973A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | モータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201610A JP2001339973A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | モータの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339973A true JP2001339973A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18699276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000201610A Pending JP2001339973A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | モータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001339973A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033401A1 (ja) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Komatsu Ltd. | ギア駆動制御装置、ギア駆動制御方法、旋回制御装置、および建設機械 |
| JP2006223013A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの制御装置およびそれを搭載した搬送装置 |
| JP2015154499A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 三菱重工業株式会社 | Ｄｃファンモータの駆動装置及びダクト形空気調和機 |
| JP2016044867A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷蔵庫 |
| JP2017060221A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | シャープ株式会社 | 駆動装置及び空気調和システム |
| JP2018038136A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社豊田自動織機 | モータ制御装置 |
| JP2020188572A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | 電動機の制御装置および制御方法、並びに物体検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05252775A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-28 | Japan Servo Co Ltd | 電動機の速度制御装置 |
| JPH06276774A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Nippon Reliance Kk | 電動機の位置決め制御方法 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000201610A patent/JP2001339973A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05252775A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-28 | Japan Servo Co Ltd | 電動機の速度制御装置 |
| JPH06276774A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Nippon Reliance Kk | 電動機の位置決め制御方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033401A1 (ja) * | 2004-09-24 | 2006-03-30 | Komatsu Ltd. | ギア駆動制御装置、ギア駆動制御方法、旋回制御装置、および建設機械 |
| US8467942B2 (en) | 2004-09-24 | 2013-06-18 | Komatsu, Ltd. | Gear drive controller, gear drive control method, turning operation controller, and construction machine |
| JP2006223013A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの制御装置およびそれを搭載した搬送装置 |
| JP4654702B2 (ja) * | 2005-02-08 | 2011-03-23 | パナソニック株式会社 | ブラシレスｄｃモータの制御装置およびそれを搭載した搬送装置 |
| JP2015154499A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 三菱重工業株式会社 | Ｄｃファンモータの駆動装置及びダクト形空気調和機 |
| JP2016044867A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 日立アプライアンス株式会社 | 冷蔵庫 |
| JP2017060221A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | シャープ株式会社 | 駆動装置及び空気調和システム |
| JP2018038136A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社豊田自動織機 | モータ制御装置 |
| JP2020188572A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | 電動機の制御装置および制御方法、並びに物体検出装置 |
| JP7226079B2 (ja) | 2019-05-14 | 2023-02-21 | 株式会社デンソー | 電動機の制御装置および制御方法、並びに物体検出装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI404322B (zh) | 馬達控制裝置 | |
| WO2000070739A1 (fr) | Servocommande | |
| JP2001339973A (ja) | モータの制御方法 | |
| EP2096507A1 (en) | Servo control apparatus and control method thereof | |
| CN111791087A (zh) | 具有主轴以及进给轴的机床的控制装置 | |
| JP5292637B2 (ja) | 駆動装置および方法 | |
| JPH09238490A (ja) | 電動機制御装置 | |
| JPH0974783A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2018121437A (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JPH08263143A (ja) | 外乱オブザーバを用いた制御ゲイン切り替え方式 | |
| JPH06253569A (ja) | 直流電動機の制御装置 | |
| CN109687794B (zh) | 电动机控制装置 | |
| JP7088043B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP6512915B2 (ja) | Ｐｗｍを用いた制御装置、それを備えた画像形成装置、及び制御方法 | |
| KR100794893B1 (ko) | 모터 제어 장치 | |
| JP3966142B2 (ja) | モータ駆動装置の位置決め時間短縮方法 | |
| JP3084972B2 (ja) | ディジタル電動機制御装置 | |
| JPH05336799A (ja) | ステッピングモータ制御方法 | |
| JP2001231278A (ja) | 電動機停止時の揺れ戻り抑制方法またはその回路 | |
| JP3232603B2 (ja) | デジタルサーボ制御装置 | |
| JP3148449B2 (ja) | ステップモータの制御装置 | |
| JPS62230380A (ja) | 回転機速度制御装置 | |
| JP4298844B2 (ja) | モータ制御方法 | |
| JPH07322665A (ja) | 電動機制御装置 | |
| JPH09100698A (ja) | 回転体駆動用交流電動機の制御方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070326 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100420 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100713 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100903 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101012 |