JP2002291268A - Motor control system - Google Patents

Motor control system

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JP2002291268A
JP2002291268A JP2001089361A JP2001089361A JP2002291268A JP 2002291268 A JP2002291268 A JP 2002291268A JP 2001089361 A JP2001089361 A JP 2001089361A JP 2001089361 A JP2001089361 A JP 2001089361A JP 2002291268 A JP2002291268 A JP 2002291268A
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current
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inverter
unit
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Shigeo Amigasaya
茂男 編笠屋
Koji Matsumura
浩司 松村
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control system capable of easily braking the motor at abnormal condition and capable of promptly switching the motor from braking to power driving even if start instruction is generated when braking. SOLUTION: The motor control system converts a dc power to an ac power of variable frequency and variable voltage according to the operation instruction, is connected to an inverter 109 and a servomotor 111 connected to output of the inverter 109, converts the ac power source to the dc power source, switches off from on three-shape full wave rectifier circuit 150, thyristor 152 connected via a resister 154 to output of three-shape full wave rectifier circuit 150 and the inverter 109 according to an abnormal instruction, and is provided with a gate circuit 156 generating a gate signal after a predetermined time delay from generation of the abnormal instruction and a control portion 200 giving operation instruction to the inverter 109 after turning on transistors Tr4-Tr6 of the inverter 109 for predetermined time according to the normal reset signal generated within the predetermined time from generation of the gate signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、異常指令に基づ
いてモータを制動させた後、該制動中に正常復帰指令が
発生することによりモータを円滑に制動から力行運転に
切換え可能なモータ制御システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control system in which a motor is braked based on an abnormal command, and then a normal return command is generated during the braking, whereby the motor can be smoothly switched from braking to power running. It is about.

【0002】[0002]

【従来技術】従来のモータ制御システムを図5によって
説明する。図5において、モータ制御システム1は、三
相交流電源3に三相全波整流回路5の入力が接続され、
三相全波整流回路5の出力がコンデンサ7,三相の可変
電圧可変周波数を発生させるインバータ9に接続されて
おり、インバータ9の出力が同期型のサーボモータ1
1、抵抗Ru,Rv,Rwの一端に接続されると共に、
抵抗Ru,Rv,Rwの他端どうしが常閉接点13a〜
13cを介してスター結線されている。
2. Description of the Related Art A conventional motor control system will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the motor control system 1 has a three-phase AC power supply 3 to which an input of a three-phase full-wave rectifier circuit 5 is connected,
The output of the three-phase full-wave rectifier circuit 5 is connected to a capacitor 7 and an inverter 9 for generating a three-phase variable voltage variable frequency.
1. While being connected to one end of the resistors Ru, Rv, Rw,
The other ends of the resistors Ru, Rv, and Rw are connected to the normally closed contacts 13a to 13a.
Star connection is made via 13c.

【0003】上記のように構成されたモータ制御システ
ムの動作を図5によって説明する。三相全波整流回路5
により三相交流電源3を直流電源に変換してコンデンサ
7によって脈流電圧が平滑化された直流電源を得てい
る。いま、起動指令が入力されると、常閉接点13a〜
13cを閉成から開放し、サーボモータ11に接続され
ていた抵抗Ru〜Rwを開放した後、インバータ9によ
り直流電圧を交流電圧に変換してサーボモータ11を駆
動する。
The operation of the motor control system configured as described above will be described with reference to FIG. Three-phase full-wave rectifier circuit 5
To convert the three-phase AC power supply 3 into a DC power supply to obtain a DC power supply in which the pulsating voltage is smoothed by the capacitor 7. Now, when a start command is input, the normally closed contacts 13a to 13
13c is released from the closed state, and the resistors Ru to Rw connected to the servomotor 11 are released. Then, the DC voltage is converted into an AC voltage by the inverter 9 to drive the servomotor 11.

【0004】ここで、サーボモータ11が回転中に三相
交流電源3の停電等の原因により異常指令が発生する
と、異常指令に基づきインバータ9をオフした後、常閉
接点13a〜13cが開放から閉成し、サーボモータ1
1からの発生電圧を抵抗Ru〜Rwに印加して電流を流
すことによりサーボモータ11から発生するエネルギー
を抵抗Ru〜Rwで消費させてサーボモータ11を急速
制動して停止させる。なお、常閉接点13a〜13cが
閉成している時は、インバータ9が電圧変換動作する
と、抵抗Ru〜Rwに大きな電流が流れるため、インバ
ータ9の動作指令が入力されないように構成されてい
る。
Here, if an abnormal command occurs due to a power failure of the three-phase AC power supply 3 while the servomotor 11 is rotating, the inverter 9 is turned off based on the abnormal command, and the normally closed contacts 13a to 13c are opened. Closed, servo motor 1
By applying the voltage generated from No. 1 to the resistors Ru to Rw and flowing a current, the energy generated from the servomotor 11 is consumed by the resistors Ru to Rw, and the servomotor 11 is rapidly braked and stopped. Note that, when the normally closed contacts 13a to 13c are closed, when the inverter 9 performs a voltage conversion operation, a large current flows through the resistors Ru to Rw, so that an operation command of the inverter 9 is not input. .

【0005】また、上記のようにサーボモータ11が制
動している時に、起動指令が入力されると、常閉接点1
3a〜13cを閉成から開放することにより電流を遮断
して、インバータ9を動作させることによりサーボモー
タ11を制動から速やかに力行運転に切換えている。
When a start command is input while the servo motor 11 is braking as described above, the normally closed contact 1
The current is cut off by opening 3a to 13c from the closed state, and the inverter 9 is operated to switch the servo motor 11 from the braking to the power running operation promptly.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、抵抗R
u〜Rwに流れる電流を機械的な常閉接点13a〜13
cによって投入・遮断しているので、常閉接点13a〜
13cの寿命による交換等のメンテナンスをしなければ
ならず煩雑であるという問題点があった。かかるメンテ
ナンスを無くすには、常閉接点13a〜13cを半導体
スイッチに置き換えることが考えられる。しかしなが
ら、例えば単にトライアック等に置き換えたのみでは、
停電時にトライアック等のゲート信号を発生させるゲー
ト回路の電源電圧が消滅してゲート信号を連続して発生
できなくなり、トライアック等を連続してオン動作でき
ないので、サーボモータ11を制動できないという問題
点があった。さらに、一旦、オン動作したトライアック
等は、端子間電圧がゼロ又は逆方向電圧が印加されない
限り、オフ動作できないので、起動指令が入力されて
も、最大でインバータ9における発生電圧周期の1/2
の時間、トライアック等をオフ動作に移行できなくな
る。したがって、サーボモータ11の速やかな制動から
力行への切換えが困難であるという問題点があった。
However, the resistance R
The currents flowing through u to Rw are transferred to mechanical normally closed contacts 13a to 13
c, the normally closed contacts 13a to 13c
There is a problem that maintenance such as replacement due to the life of the 13c has to be performed, which is complicated. In order to eliminate such maintenance, it is conceivable to replace the normally closed contacts 13a to 13c with semiconductor switches. However, simply replacing it with a triac, for example,
A power supply voltage of a gate circuit that generates a gate signal such as a triac at the time of a power outage disappears and a gate signal cannot be continuously generated, and the triac cannot be continuously turned on, so that the servomotor 11 cannot be braked. there were. Further, the triac and the like that have once been turned on cannot be turned off unless the voltage between the terminals is zero or a reverse voltage is applied.
During this time, the triac cannot be turned off. Therefore, there is a problem that it is difficult to quickly switch the servo motor 11 from braking to power running.

【0007】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、異常時でも簡易にモータの制動ができる
と共に、該制動中に起動指令が生じてもモータを速やか
に制動から力行運転に切換え可能なモータ制御システム
を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to easily brake a motor even in the event of an abnormality, and to quickly switch the motor from braking to power running even if a start command is issued during the braking. A switchable motor control system is provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】第
1の発明に係るモータ制御システムは、第1のスイッチ
ング部に接続された第2のスイッチング部から成ると共
に、動作指令に基づいて直流電源を可変周波数可変電圧
の交流電源に変換する逆変換手段と、該逆変換手段の出
力に接続されたモータと、該モータに接続されると共
に、交流電源を直流電源に変換する整流手段と、該整流
手段の出力に抵抗を介して接続されると共に、ゲート信
号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電流が所
定値以下にならなければオフしない制御整流手段と、異
常指令に基づいて前記逆変換手段をオンからオフすると
共に、前記異常指令の発生から所定時間遅れて前記ゲー
ト信号を発生する信号発生手段と、前記異常指令の発生
から所定時間内に発生した正常復帰指令に基づいて前記
逆変換手段の第1又は第2のスイッチング部を所定時間
オンした後、前記逆変換手段に前記動作指令を与える第
1の制御手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。かかるモータ制御システムによれば、信号発生手段
が異常指令に基づいて逆変換手段をオンからオフすると
共に、異常指令の発生から所定時間遅れてゲート信号を
発生して制御整流手段をオンして、モータの発生エネル
ギーを抵抗によって消費してモータを制動する。したが
って、制御整流手段はオンした後、電流が所定値以下に
ならなければオフしないので、ゲート信号を連続して発
生し続けることがなく、停電時でも速やかにモータを制
動できる。しかも、制御手段が正常復帰信号に基づいて
逆変換手段の第1又は第2のスイッチング部を所定時間
オンして、整流手段の入力電圧をゼロとすることにより
制御整流手段に流れる電流を即座にオフした後、逆変換
手段に動作指令を与えてサーボモータを駆動する。した
がって、異常時でも簡易にモータの制動ができると共
に、該制動中に起動指令が生じてもモータを速やかに制
動から力行に切換えできるという効果がある。
A motor control system according to a first aspect of the present invention includes a second switching unit connected to a first switching unit, and has a DC control function based on an operation command. Inverting means for converting a power supply into an AC power supply of a variable frequency variable voltage, a motor connected to the output of the inverse converting means, and a rectifying means connected to the motor and converting the AC power supply to a DC power supply, A control rectifier connected to the output of the rectifier through a resistor and turned on based on a gate signal to flow a current, and not turned off unless the current falls below a predetermined value. A signal generating means for generating the gate signal with a predetermined time delay from the generation of the abnormal command, and a signal generating means for generating the gate signal within a predetermined time from the generation of the abnormal command; A first control unit that gives the operation command to the inverse conversion unit after turning on the first or second switching unit of the inverse conversion unit for a predetermined time based on the normal return command. It is assumed that. According to such a motor control system, the signal generation unit turns off the inverse conversion unit from on based on the abnormality command, and generates a gate signal with a predetermined time delay from the generation of the abnormality command to turn on the control rectification unit, The generated energy of the motor is consumed by the resistance to brake the motor. Therefore, after the control rectifier is turned on, the control rectifier is not turned off unless the current falls below a predetermined value, so that the gate signal does not continue to be generated continuously, and the motor can be quickly braked even during a power failure. In addition, the control unit turns on the first or second switching unit of the inverse conversion unit for a predetermined time based on the normal return signal, and sets the input voltage of the rectification unit to zero, thereby immediately reducing the current flowing through the control rectification unit. After turning off, an operation command is given to the inverse conversion means to drive the servo motor. Therefore, there is an effect that the motor can be easily braked even in the event of an abnormality, and the motor can be quickly switched from braking to power running even if a start command is issued during the braking.

【0009】第2の発明に係るモータ制御システムは、
第1の発明においてモータの回転数を検出する回転数検
出手段と、予め定められた前記モータの回転数値を記憶
する記憶手段と、正常復帰指令に基づいて前記記憶手段
に記憶された前記回転数値と前記回転数検出手段の検出
された回転数値とを比較して検出された回転数値の方が
低くなることにより出力信号を発生する比較手段と、第
1の制御手段の代りに、出力信号に基づいて逆変換手段
の第1又は第2のスイッチング部を所定時間オンした
後、前記逆変換手段に動作指令を与える第2の制御手段
とを備えたことを特徴とするものである。かかるモータ
制御システムによれば、第2の制御手段の動作指令に基
づいて逆変換手段の第1又は第2のスイッチング部をオ
ンした際に流れる電流値がモータの回転数に関係するこ
とから該スイッチング部の定格電流を考慮した回転数値
を記憶手段に記憶させておき、比較手段が回転数検出手
段の検出された回転数値と、記憶手段の回転数値とを比
較して検出された回転数値の方が低くなることにより出
力信号を発生して第1又は第2のスイッチング部をオン
する。したがって、第1又は第2のスイッチング部の過
電流保護ができるという効果がある。
[0009] A motor control system according to a second aspect of the present invention comprises:
In the first invention, a rotation number detecting means for detecting a rotation number of the motor, a storage means for storing a predetermined rotation number of the motor, and the rotation number stored in the storage means based on a normal return command And a comparison means for generating an output signal by comparing the detected rotation number with the rotation number detected by the rotation number detection means, and generating an output signal by using the output signal instead of the first control means. And a second control unit for turning on the first or second switching unit of the inverse conversion unit for a predetermined time based on the control signal and then giving an operation command to the inverse conversion unit. According to such a motor control system, the value of the current flowing when the first or second switching unit of the inverse conversion unit is turned on based on the operation command of the second control unit is related to the rotation speed of the motor. The rotation value taking into account the rated current of the switching unit is stored in the storage unit, and the comparison unit compares the rotation value detected by the rotation speed detection unit with the rotation value of the storage unit. When the voltage is lower, the output signal is generated, and the first or second switching unit is turned on. Therefore, there is an effect that overcurrent protection of the first or second switching unit can be performed.

【0010】第3の発明に係るモータ制御システムは、
第1の発明においてモータの電流を検出する電流検出手
段と、予め定められた電流値を記憶する記憶手段と、正
常復帰指令に基づいて前記記憶手段に記憶された前記電
流値と前記電流検出手段の検出された電流値とを比較し
て検出された電流値の方が低くなることにより出力信号
を発生する比較手段と、第1の制御手段の代りに、前記
出力信号に基づいて前記逆変換手段の第1又は第2のス
イッチング部を所定時間オンした後、逆変換手段に動作
指令を与える第2の制御手段とを備えたことを特徴とす
るものである。かかるモータ制御システムによれば、制
御手段の動作指令に基づいて逆変換手段の第1又は第2
のスイッチング部の定格電流を考慮した電流値を記憶手
段に記憶させておき、比較手段が電流検出手段の検出さ
れた電流値と、記憶手段の電流値とを比較して検出され
た電流値の方が低くなることにより出力信号を発生して
第1又は第2のスイッチング部をオンする。したがっ
て、第1又は第2のスイッチング部の過電流保護ができ
るという効果がある。
[0010] A motor control system according to a third aspect of the present invention comprises:
In the first invention, current detection means for detecting a current of the motor, storage means for storing a predetermined current value, and the current value and the current detection means stored in the storage means based on a normal return command A comparing means for generating an output signal by comparing the detected current value with the detected current value and generating the output signal, and the inverse conversion based on the output signal instead of the first control means. After turning on the first or second switching unit of the means for a predetermined time, there is provided a second control means for giving an operation command to the inverse conversion means. According to such a motor control system, the first or second reverse conversion means is controlled based on the operation command of the control means.
The storage unit stores a current value in consideration of the rated current of the switching unit, and the comparison unit compares the current value detected by the current detection unit with the current value of the storage unit. When the voltage is lower, the output signal is generated, and the first or second switching unit is turned on. Therefore, there is an effect that overcurrent protection of the first or second switching unit can be performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の一実施
の形態を図1によって説明する。図1はこの発明の一実
施形態によるモータ制御システムの全体構成図である。
図1において、モータ制御システム100は、三相交流
電源103に接続されると共に、直流電源Edを得る整
流回路105と、整流回路105の出力に接続されたコ
ンデンサ107,制御部200からの動作指令(起動指
令)に基づいて可変電圧可変周波数を発生させる逆変換
手段としてのインバータ109と、インバータ109の
出力に接続された整流手段としての三相全波整流回路1
50、同期型のサーボモータ111と、サーボモータ1
11に流れる電流を検出する電流センサ131u,13
1vと、三相全波整流回路150の出力にブレーキ抵抗
154と直列接続された制御整流手段としてのサイリス
タ152と、サイリスタ152のゲートにパルス信号
(ゲート信号)を与える信号発生手段の一部を成すゲー
ト回路156とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a motor control system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a motor control system 100 is connected to a three-phase AC power supply 103 and obtains a DC power supply Ed, a capacitor 107 connected to an output of the rectification circuit 105, and an operation command from a control unit 200. An inverter 109 for generating a variable voltage and variable frequency based on the (start command), and a three-phase full-wave rectifier circuit 1 as a rectifier connected to the output of the inverter 109
50, synchronous servo motor 111 and servo motor 1
Current sensors 131u and 131 for detecting a current flowing through
1v, a thyristor 152 as a control rectifier connected in series with a brake resistor 154 to an output of the three-phase full-wave rectifier circuit 150, and a part of a signal generator for applying a pulse signal (gate signal) to a gate of the thyristor 152. And a gate circuit 156 to be formed.

【0012】インバータ109には、第1のスイッチン
グ部としての上側の各トランジスタTr〜Tr,各
ダイオードD〜Dが並列接続されており、第1のス
イッチング部に直列接続された第2のスイッチング部と
しての下側の各トランジスタTr〜Tr,各ダイオ
ードD〜Dが並列接続されている。
The inverter 109 is connected in parallel with upper transistors Tr 1 to Tr 3 and diodes D 1 to D 3 serving as a first switching unit, and is connected in series to the first switching unit. 2, the lower transistors Tr 4 to Tr 6 and the diodes D 4 to D 6 are connected in parallel.

【0013】ゲート回路156は、電源のプラス側に抵
抗160を介してパルストランス158の一次側の一端
に接続され、その他端がトランジスタ162を介してア
ースされ、トランジスタ162のベースには、平常時、
プラスの信号電圧(ハイ電圧)が印加され、停電等で該
信号電圧がハイからロー電圧になると、トランジスタ1
62がオフとなり、パルストランス158を介して、該
オフから数msec遅れてパルス電圧をサイリスタ15
2のゲートに印加されるように構成されている。
The gate circuit 156 is connected to the positive side of the power supply via a resistor 160 to one end of the primary side of a pulse transformer 158, the other end is grounded via a transistor 162, and the base of the transistor 162 is normally connected to the ground. ,
When a positive signal voltage (high voltage) is applied and the signal voltage changes from high to low due to a power failure or the like, the transistor 1
62 is turned off, and a pulse voltage is applied to the thyristor 15 via the pulse transformer 158 with a delay of several milliseconds from the off.
It is configured to be applied to two gates.

【0014】サーボモータ111の軸には、サーボモー
タ111の回転角度Θを検出するエンコーダ113が固
定されており、エンコーダ113の出力が制御部200
に入力され、制御部200の出力がインバータ109の
入力に与えるように形成されている。
An encoder 113 for detecting the rotation angle の of the servomotor 111 is fixed to the axis of the servomotor 111, and the output of the encoder 113 is
And the output of the control unit 200 is given to the input of the inverter 109.

【0015】制御部200には、エンコーダ113の検
出角度Θを取り込む入力I/F202、CPU204、
ROM206、記憶手段としてのRAM208、出力I
/F210を内蔵している。ROM208はCPU20
4により実行されるべき制御プログラム、即ち、後述す
る図3のフローチャートに相当するプログラムが記憶さ
れており、RAM208はCPU204に作業領域も提
供するように形成されている。
The control unit 200 includes an input I / F 202 for receiving the detected angle Θ of the encoder 113, a CPU 204,
ROM 206, RAM 208 as storage means, output I
/ F210. ROM 208 is CPU 20
4 stores a control program to be executed, that is, a program corresponding to the flowchart of FIG. 3 described later, and the RAM 208 is formed so as to also provide the CPU 204 with a work area.

【0016】サーボモータ111が回転している時にイ
ンバータ109をオフすると、サーボモータ111の端
子には下式の電圧が発生する。 Vm=k・ω(V)・・・・・・(1) ここに、k:誘起電圧定数(V・s/rad)、ω:角速
度(rad/s) また、サイリスタ152、ブレーキ抵抗154に流れる
平均電流Is(A)は下式となる。 Is=1.35・k・ω/(Rm+R+jωL)・・・・・・(2) ここに、R:サーボモータ端子間の巻線抵抗値(Ω) R:ブレーキ抵抗の抵抗値(Ω) L:サーボモータ端子間の電機子インダクタンス(H) サイリスタ152がオンした後は、電流Isが保持電流
Ih以下になることによってサイリスタ152がオフさ
れる。
When the inverter 109 is turned off while the servo motor 111 is rotating, the following voltage is generated at the terminal of the servo motor 111. Vm = k · ω (V) (1) where, k: induced voltage constant (V · s / rad), ω: angular velocity (rad / s), and thyristor 152 and brake resistor 154 The flowing average current Is (A) is given by the following equation. Is = 1.35 · k · ω / (R m + R b + jωL) (2) where R m : winding resistance value between the servo motor terminals (Ω) R b : brake resistance Resistance value (Ω) L: Armature inductance between servo motor terminals (H) After the thyristor 152 is turned on, the current Is becomes equal to or less than the holding current Ih, so that the thyristor 152 is turned off.

【0017】また、サーボモータ111が発電制動中、
すなわち、サイリスタ152がオンしている時に、正常
復帰信号によりインバータ109がオンすると、直流電
源Edから三相全波整流回路150のブレーキ抵抗15
4に過大な電流が流れる。このため、サーボモータ11
1の発電制動中に、制御部200から正常復帰信号が入
力されて、即、サーボモータ111を力行させようとす
ると、一旦、サイリスタ152をオンからオフした後、
インバータ109を動作させなければならない。
Also, when the servo motor 111 is performing dynamic braking,
That is, when the inverter 109 is turned on by the normal recovery signal while the thyristor 152 is on, the DC power source Ed supplies the brake resistor 15 of the three-phase full-wave rectifier circuit 150.
Excessive current flows through 4. Therefore, the servo motor 11
When the normal return signal is input from the control unit 200 during the power generation braking of 1 and the servo motor 111 is to be immediately run, the thyristor 152 is once turned off from on,
Inverter 109 must be operated.

【0018】したがって、下側のトランジスタTr4
r6をオンさせることにより三相全波整流回路150
の入力電圧をほぼゼロとすることで、サイリスタ152
に流れる電流をゼロとしてサイリスタ152をオフして
からインバータ109をオンするように構成されてい
る。なお、上側のトランジスタTr1〜Tr3にオン指
令を与えても、コンデンサ107が充電されてトランジ
スタTr1〜Tr3のコレクタが電圧Edであるので、
トランジスタTr1〜Tr3をオンできない。これは、
コンデンサ107を備えていなければ、該オンは可能で
ある。
Therefore, the lower transistors Tr4 to Tr4
By turning on Tr6 , the three-phase full-wave rectifier circuit 150 is turned on.
By making the input voltage of the thyristor 152 almost zero,
, The thyristor 152 is turned off and the inverter 109 is turned on. Even given the on command to the upper side of the transistor T r1 through T r3, the collector of the transistor T r1 through T r3 capacitor 107 is charged is a voltage Ed,
You can not turn on the transistor T r1 ~T r3. this is,
If the capacitor 107 is not provided, it can be turned on.

【0019】一方、下側のトランジスタTr4
r6、ダイオードD〜Dに流れる最大ピーク電流
tp(A)はトランジスタTr4〜Tr6のオフから
オン時の過渡現象も考慮して下式となる。 Itp=21/2・2・Vm/{(3)1/2・(Rm/2+jωL/2)}・・ (3) (3)式に上記(1)式を代入すると、下式が成立す
る。 Itp=21/2・4k・ωn/{(3)1/2・(Rm+jωL)}・・・(4) また、トランジスタTr4〜Tr6、ダイオードD
の定格電流をそれぞれItn,Idn(A)とすれ
ば、トランジスタTr4〜Tr6をオンした時に下式を
満足しなければならない。 Itn,Idn>Itp・・・・・・(5)
On the other hand, the lower transistors Tr4 to Tr4 .
T r6, the maximum peak current I tp flowing through the diode D 4 ~D 6 (A) is the following formula also contemplates transients when turned from off of the transistor T r4 through T r6. I tp = 2 1/2 · 2 · Vm / {(3) 1/2 · (R m / 2 + jωL / 2)} (3) When the above equation (1) is substituted into the equation (3), the following equation is obtained. Holds. I tp = 2 1/2 · 4k · ω n / {(3) 1/2 · (R m + jωL)} ··· (4) In addition, the transistor T r4 through T r6, diodes D 4 ~
Each I tn the rated current of the D 6, if I dn (A), must satisfy the following formula when turning the transistor T r4 through T r6. I tn , I dn > I tp (5)

【0020】しかし、インバータ109とサーボモータ
111の組合せによっては、サーボモータ111の発電
制動において上記(3)を満足しないことがある。した
がって、サーボモータ111の回転数が低下して上記
(3)式を満たすサーボモータ111の回転速度Nx
求め、この回転速度Nxよりも低下しない限り下側トラ
ンジスタTr4〜Tr6をオンしないように構成する。
一般に、トランジスタTr4〜Tr6の定格電流Itn
よりもダイオードD〜Dの定格電流Idnが小さい
ので下式が成立する。 Idn>21/2・4k・ωn/{(3)1/2・(Rm+jωL)}・(6) (6)式を整理すると下式が成立する。 ωx<Idn・31/2・(Rm+jωL)/(21/2・4・k)・・(7) ωx<Idn・A ここに、A=31/2・(Rm+jωL)/(21/2
4・k) また、サーボモータ111の角速度ωx(rad/s)と回
転速度Nx(min−1)との関係は下式となる。 ωx=2π・p・Nx/120・・・・・(8) なお、p:サーボモータ111の極対数 上記(7)式に(8)を代入して整理すると、下式とな
る。 2π・p・Nx/120<Idn・A Nx<15・31/2・Idn・(Rm+jωL)/(21/2・π・p)・・・ (9) かかる回転速度値Nxを求めておいて、該回転速度値Nx
よりも低い回転速度値N nを予めキーボート(図示せ
ず)から入力してRAM208に記憶させる。
However, the inverter 109 and the servo motor
Depending on the combination of 111, power generation of servo motor 111
In the braking, the above (3) may not be satisfied. did
As a result, the rotation speed of the servo motor 111 decreases,
Rotational speed N of servo motor 111 satisfying equation (3)xTo
The rotation speed NxUnless lower than
Transistor Tr4~ Tr6Is configured not to turn on.
Generally, the transistor Tr4~ Tr6Rated current Itn
Than diode D4~ D6Rated current IdnIs small
Therefore, the following equation is established. Idn> 21/2・ 4k ・ ωn/ {(3)1/2・ (Rm+ JωL)} · (6) By rearranging equation (6), the following equation is established. ωx<Idn・ 31/2・ (Rm+ JωL) / (21/2・ 4 ・ k) ・ ・ (7) ωx<IdnA where A = 31/2・ (Rm+ JωL) / (21/2
4 · k) Also, the angular velocity ω of the servomotor 111x(Rad / s) and times
Rolling speed Nx(Min-1) Is given by the following equation. ωx= 2π · p · Nx/ 120 (8) where p is the number of pole pairs of the servomotor 111. By substituting (8) into the above equation (7), the following equation is obtained.
You. 2π · p · Nx/ 120 <Idn・ ANx<15.31/2・ Idn・ (Rm+ JωL) / (21/2· Π · p) (9) The rotation speed value NxAnd the rotational speed value Nx
Lower rotational speed value N nThe keyboard in advance (shown
) Is stored in the RAM 208.

【0021】上記のように構成されたモータ制御システ
ムを図1乃至図3によって説明する。図2はインバータ
109の下側のトランジスタTr4〜Tr6をオンさせ
たときの回路図で、図3はサーボモータ111の制動時
の動作を示すフローチャートである。まず、CPU20
4は、サーボモータ111が運転している時に異常指令
としての非常停止指令を発生したか否かを判断し(ステ
ップS301)、時間Tsで、CPU204が非常停止
指令を発生すると、インバータ109のトランジスタT
r1〜Tr6をすべてオフし(ステップS303)、同
時に、ゲート回路156におけるトランジスタ162が
オフして流れていた電流を遮断することによりパルスト
ランス158の一次側にパルス電圧を発生する。非常停
止指令の発生から数msec遅れて、すなわち時間t1
で、パルストランス158の二次側からパルス電圧Vp
を発生してサイリスタ152をオンさせ、サーボモータ
111から発生した誘起電圧が三相全波整流回路150
により整流されてサイリスタ152、ブレーキ抵抗15
4に電流を流してサーボモータ111が発電制動する。
CPU204は、エンコーダ113の回転角度Θを入力
I/F202を介して読み込み、サーボモータ111が
回転しているか否かを判断する(ステップS305)。
The motor control system configured as described above
The system will be described with reference to FIGS. Figure 2 shows an inverter
109 lower transistor Tr4~ Tr6Turn on
FIG. 3 is a circuit diagram when the servo motor 111 is braked.
6 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. First, the CPU 20
4 is an abnormal command when the servo motor 111 is operating.
Judge whether an emergency stop command as
CPU 204 emergency stop at time Ts
When a command is issued, the transistor T
r1~ Tr6Are all turned off (step S303), and
Sometimes, the transistor 162 in the gate circuit 156
The pulse is turned off by shutting off the current
A pulse voltage is generated on the primary side of the lance 158. Emergency stop
A few milliseconds after the generation of the stop command, that is, time t1
And the pulse voltage Vp from the secondary side of the pulse transformer 158
Is generated and the thyristor 152 is turned on, and the servo motor
The induced voltage generated from 111 is a three-phase full-wave rectifier circuit 150
Thyristor 152, brake resistor 15
4 and the servomotor 111 performs power generation braking.
The CPU 204 inputs the rotation angle の of the encoder 113
Read via I / F 202, servo motor 111
It is determined whether or not it is rotating (step S305).

【0022】ステップS305において、サーボモータ
111が停止していなければ、CPU204は、サーボ
モータ111が発電制動している時、すなわち、非常停
止指令から所定時間内に正常復帰指令が入力I/F20
2に入力された否かを判断し(ステップS307)、時
間Tで、正常復帰指令が入力I/F202に入力され
ると、CPU204は予め定められた回転速度値Nx
制御部200に入力されたエンコーダ113の回転角度
Θの時間変化分ΔΘ/Δtを演算してサーボモータ11
1の回転速度値Naを求め、Na>Nxか否かを判断す
る(ステップS307)。なお、tは時間である。Na
<Nxであれば、インバータ109における下側のトラ
ンジスタTr4〜T r6をすべてオンしてサーボモータ
111から発生した誘起電圧がトランジスタTr4〜T
r6、ダイオードD〜Dを介して図2に示すように
実線Ius、一点鎖線Ivs、点線Iwsのように電流
が流れることにより、三相全波整流回路150の入力電
圧をほぼゼロとしてサイリスタ152に流れる電流がゼ
ロとなり時間tで、サイリスタ152をオフし(ステ
ップS309)、時間tで、インバータ109をオン
動作させることによりサーボモータ111を力行駆動す
る(ステップS311)。
In step S305, the servo motor
If the CPU 111 is not stopped, the CPU 204
When the motor 111 is performing dynamic braking,
Within a predetermined time from the stop command, a normal return command is input to I / F 20
2 is determined (step S307).
Interval T2Then, the normal return command is input to the input I / F 202.
Then, the CPU 204 determines a predetermined rotation speed value NxWhen
Rotation angle of encoder 113 input to control unit 200
The time change Δ 時間 / Δt of Θ is calculated to calculate the servo motor 11
1 is obtained, and Na> NxJudge whether or not
(Step S307). Note that t is time. Na
<Nx, The lower truck in the inverter 109
Transistor Tr4~ T r6Turn on all servo motors
The induced voltage generated from the transistor 111r4~ T
r6, Diode D4~ D6As shown in FIG. 2 through
Current as shown by solid line Ius, dashed line Ivs, and dotted line Iws
Flows through the input power of the three-phase full-wave rectifier circuit 150.
The current flowing through the thyristor 152 becomes zero when the pressure is almost zero.
Time t3To turn off the thyristor 152 (step
Step S309), time t4Turns on the inverter 109
Operate the servo motor 111 by powering.
(Step S311).

【0023】なお、上記実施の形態では、サーボモータ
111の回転角度をエンコーダ113により検出して、
CPU204がトランジスタTr4〜Tr6、ダイオー
ドD 〜Dに流れる電流を間接的に回転速度値Naに
基づいて演算により求めて予め定められた回転速度値N
と比較したが、電流センサ131u,131vの検出
電流値Iaと、トランジスタTr4〜Tr6、ダイオー
ドD〜Dの定格電流に基づく、予め定められた許容
電流値Ixと比較しても良い。また、サーボモータ11
1に同期型で説明したが、誘導型でもサーボモータ11
1が回転している時に、インバータ109をオフしても
電気エネルギーに基づく残留電圧が発生するので、上記
実施の形態が適用できることは言うまでもない。
In the above embodiment, the servo motor
The rotation angle of 111 is detected by the encoder 113,
CPU 204 is a transistor Tr4~ Tr6, Daioh
Do D 4~ D6The current flowing through the motor is indirectly converted to the rotational speed Na.
Rotation speed value N obtained by calculation based on
xCompared with the detection of the current sensors 131u and 131v
The current value Ia and the transistor Tr4~ Tr6, Daioh
Do D4~ D6Predetermined tolerance based on the rated current of
It may be compared with the current value Ix. Also, the servo motor 11
Although the synchronous type is described in FIG.
Even if the inverter 109 is turned off while 1 is rotating,
Since a residual voltage is generated based on electrical energy,
It goes without saying that the embodiment can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施形態によるモータ制御シス
テムの全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a motor control system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すモータ制御システムにおけるイン
バータの下側トランジスタをオンさせたときの回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram when a lower transistor of an inverter in the motor control system shown in FIG. 1 is turned on.

【図3】 図1によるモータ制御システムにおけるサー
ボモータの制動動作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a braking operation of a servo motor in the motor control system according to FIG. 1;

【図4】 図1によるモータ制御システムにおけるサー
ボモータの制動動作を示すタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart showing a braking operation of a servo motor in the motor control system according to FIG. 1;

【図5】 従来のモータ制御システムの全体構成図であ
る。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a conventional motor control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

109 インバータ(逆変換手段)、111 サーボモ
ータ、113 エンコーダ(回転数検出手段)、131
u,131v 電流センサ(電流検出手段)、150
三相全波整流回路(整流手段)、152 サイリスタ
(制御整流手段)、208 RAM(記憶手段)。
109 Inverter (inverting means), 111 Servo motor, 113 Encoder (rotation speed detecting means), 131
u, 131v current sensor (current detection means), 150
Three-phase full-wave rectifier (rectifier), 152 thyristor (control rectifier), 208 RAM (storage).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H530 AA02 CC06 CD24 CD32 DD03 DD13 DD16 EE03 5H576 CC05 DD05 HA02 HB01 JJ03 LL07 LL22 LL45 MM02 MM13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H530 AA02 CC06 CD24 CD32 DD03 DD13 DD16 EE03 5H576 CC05 DD05 HA02 HB01 JJ03 LL07 LL22 LL45 MM02 MM13

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のスイッチング部に接続された第2
のスイッチング部から成ると共に、動作指令に基づいて
直流電源を可変周波数可変電圧の交流電源に変換する逆
変換手段と、 該逆変換手段の出力に接続されたモータと、 該モータに接続されると共に、交流電源を直流電源に変
換する整流手段と、 該整流手段の出力に抵抗を介して接続されると共に、ゲ
ート信号に基づいてオンさせて電流を流すと共に、該電
流が所定値以下にならなければオフしない制御整流手段
と、 異常指令に基づいて前記逆変換手段をオンからオフする
と共に、前記異常指令の発生から所定時間遅れて前記ゲ
ート信号を発生する信号発生手段と、 前記異常指令の発生から所定時間内に発生した正常復帰
指令に基づいて前記逆変換手段の第1又は第2のスイッ
チング部を所定時間オンした後、前記逆変換手段に前記
動作指令を与える第1の制御手段と、 を備えたことを特徴とするモータ制御システム。
1. A second switching device connected to a first switching unit.
Inverting means for converting a DC power supply into an AC power supply with a variable frequency variable voltage based on an operation command, a motor connected to an output of the inverse converting means, and a motor connected to the motor. A rectifying means for converting an AC power supply into a DC power supply, connected to an output of the rectifying means via a resistor, turned on based on a gate signal to flow a current, and the current must be less than a predetermined value. A control rectifier that does not turn off, a signal generator that turns the inverse converter from on to off based on an abnormal command, and that generates the gate signal with a predetermined time delay from the generation of the abnormal command; After turning on the first or second switching section of the inverse conversion means for a predetermined time based on a normal return command generated within a predetermined time from Motor control system comprising: the first control means for providing a decree, the.
【請求項2】 前記モータの回転数を検出する回転数検
出手段と、予め定められた前記モータの回転数値を記憶
する記憶手段と、 前記正常復帰指令に基づいて前記記憶手段に記憶された
前記回転数値と前記回転数検出手段の検出された回転数
値とを比較して検出された回転数値の方が低くなること
により出力信号を発生する比較手段と、 前記第1の制御手段の代りに、前記出力信号に基づいて
前記逆変換手段の第1又は第2のスイッチング部を所定
時間オンした後、前記逆変換手段に前記動作指令を与え
る第2の制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御
システム。
2. A rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the motor, a storage device for storing a predetermined rotation speed value of the motor, and the storage device stored in the storage device based on the normal return command. A comparison unit that generates an output signal by comparing a rotation value and a rotation value detected by the rotation number detection unit with a detected rotation value being lower, instead of the first control unit, After turning on a first or second switching unit of the inverse conversion means for a predetermined time based on the output signal, a second control means for giving the operation command to the inverse conversion means. The motor control system according to claim 1.
【請求項3】 前記モータの電流を検出する電流検出手
段と予め定められた電流値を記憶する記憶手段と、 前記正常復帰指令に基づいて前記記憶手段に記憶された
前記電流値と前記電流検出手段の検出された電流値とを
比較して検出された電流値の方が低くなることにより出
力信号を発生する比較手段と、 前記第1の制御手段の代りに、前記出力信号に基づいて
前記逆変換手段の第1又は第2のスイッチング部を所定
時間オンした後、前記逆変換手段に前記動作指令を与え
る第2の制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御
システム。
3. A current detection means for detecting a current of the motor, a storage means for storing a predetermined current value, and the current value and the current detection stored in the storage means based on the normal return command. A comparing means for generating an output signal by comparing a current value detected by the means with a detected current value, and generating an output signal based on the output signal instead of the first control means. 2. The control device according to claim 1, further comprising: a second control unit configured to supply the operation command to the inverse conversion unit after turning on the first or second switching unit of the inverse conversion unit for a predetermined time. 3. Motor control system.
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