JP2010004605A - 直流電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流電動機の電機子電流と界磁電流とを別々に制御することができ、しかも電機子巻線と界磁巻線の発熱を均一化することができる制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る制御装置１は、制御すべき直流電動機Ｍの実際の回転数が、外部から入力された速度指令信号Ｓ_ｖに応じた回転数となるような電機子電流指令信号Ｓ_ｉａが決定され、当該信号に基づいて電機子電流Ｉ_ａの電流量がフィードバック制御されるとともに、所定の関係に基づいて速度検出信号Ｓ_ｖｄに対応した仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆが決定された後に、当該信号と電機子電流指令信号Ｓ_ｉａとが比較され、２つの信号のうち、指令する電流量が少ない方の信号が界磁電流指令信号Ｓ_ｉａｆとされ、当該信号に基づいて界磁電流Ｉ_ｆの電流量がフィードバック制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電動機の制御装置に関し、特に、比較的大きなトルクが要求される分野で使用される直流電動機の電機子電流と界磁電流とを別々に制御することができる制御装置に関する。

従来から、複数の車両を同時に牽引するために比較的大きなトルクが要求されるバッテリ機関車のような分野では、特性上の理由から直流直巻電動機が使用されている。また、近年では、この直流直巻電動機の界磁巻線を分巻化し、電機子電流と界磁電流を別々に制御することにより、直巻と分巻の両方の利点を併せもたせた直流電動機も使用されている（例えば、特許文献１参照）。

一般に、ヒステリシスを無視して簡略化した界磁巻線の磁束密度Ｂは、
［数１］

Ｂ＝ｋ・Ｉ_ｆ

で表される。また、直流電動機のトルクＦ、誘起電圧Ｖ_Ｍ、出力Ｐ_Ｍは、それぞれ以下の式で表すことができる。
［数２］

Ｆ∝Ｂ・Ｉ_ａ
∝ｋ・Ｉ_ｆ・Ｉ_ａ ・・・（１）

Ｖ_Ｍ＝ｍ・Ｂ・ｖ
＝ｍ・ｋ・Ｉ_ｆ・ｖ ・・・（２）

Ｐ_Ｍ＝Ｖ_Ｍ・Ｉ_ａ
＝ｍ・ｋ・Ｉ_ｆ・Ｉ_ａ・ｖ ・・・（３）

上記各式において、Ｉ_ａは電機子電流、Ｉ_ｆは界磁電流、ｖはこの直流電動機に駆動されて走行する車両の速度（本明細書では、直流電動機の「回転数」と同義）である。また、ｋ、ｍは任意の係数である。

図５は、電機子電流Ｉ_ａ、界磁電流Ｉ_ｆ、及び上記各式で表される直流電動機の諸特性を示すグラフである。このうち、図５（Ａ）は、従来から使用されている直流直巻電動機のグラフで、図５（Ｂ）は、直巻と分巻の両方の利点を併せもたせた直流電動機のグラフである。図５（Ａ）に示すように、直流直巻電動機では電機子巻線と界磁巻線が直列に接続されているので、電機子電流Ｉ_ａと界磁電流Ｉ_ｆは全く同一である。

図５（Ａ）を参照して、速度ｖ_０以下の低速領域では、電機子電流Ｉ_ａは整流限界（最大電流）の範囲内で制御され、界磁電流Ｉ_ｆは所定の関係（例えば、速度ｖと界磁電流Ｉ_ｆとが一対一に関係付けられたテーブル）に基づいて最大電流で一定に保たれる。したがって、電機子電流Ｉ_ａを一定に保った場合、トルクＦは速度ｖによらず一定に保たれる（定トルク制御）。また、このとき、誘起電圧Ｖ_Ｍ及び出力Ｐ_Ｍは速度ｖの増加とともに上昇する。そして、誘起電圧Ｖ_Ｍが定格電圧に達する速度ｖ_０以上の高速領域においては、誘起電圧Ｖ_Ｍを定格電圧以下に抑えるために、速度ｖが増加するにつれて界磁電流Ｉ_ｆが減少させられる（弱め界磁制御）。界磁電流Ｉ_ｆが減少すると電機子電流Ｉ_ａも一緒に減少するので、結局、高速領域では、速度ｖの増加とともにトルクＦが極端に減少していくことになる。

一方、図５（Ｂ）では、電機子電流Ｉ_ａと界磁電流Ｉ_ｆとが別々に制御され得るようになっているので、界磁電流Ｉ_ｆが減少しても、それとは無関係に電機子電流Ｉ_ａを整流限界の範囲内で制御することができる。したがって、界磁巻線を分巻化した直流電動機によれば、速度ｖ_０以下の低速領域においては直流直巻電動機と同等の高いトルクを発生させることができ、さらに速度ｖ_０以上の高速領域においても比較的高いトルクを維持することができる。

例えば、図５（Ａ）に示すように、通常の直流直巻電動機は、速度ｖ_１においてトルクＦ_１よりも大きなトルクを発生することはできない。これに対して、界磁巻線を分巻化した直流電動機は、図５（Ｂ）に示すように、速度ｖ_１においてトルクＦ_２（Ｆ_２＞Ｆ_１）のトルクを発生することができる。
特開平１０−１３６６７８号公報

しかしながら、界磁巻線を分巻化した直流電動機では、低速領域において常に最大電流に等しい界磁電流Ｉ_ｆが界磁巻線に流れるのに対し、電機子電流Ｉ_ａは整流限界を超えない範囲で制御される。したがって、相対的に界磁電流Ｉ_ｆが大きくなる場合が多く、界磁巻線の発熱が電機子巻線の発熱よりも大きくなる傾向がある。一方、高速領域において、界磁電流Ｉ_ｆは、速度ｖが増加するにつれて減少していくが、電機子電流Ｉ_ａは、低速領域と同様に整流限界を超えない範囲でフィードバック制御される。したがって、相対的に電機子電流Ｉ_ａが大きくなる場合があり、電機子巻線の発熱が界磁巻線の発熱よりも大きくなるおそれがある。

発熱が大きくなると、巻線が劣化しやすくなる。この点、図５（Ｂ）に示す制御では、バッテリ機関車のように低速領域で運用されることが多い場合に、界磁巻線に発熱が集中することになる。そして、安全のために、界磁巻線の点検及び交換を頻繁に行う必要があり、手間がかかるとともに、運用コストの増加が問題となっていた。

そこで、本発明は、電機子電流と界磁電流とを別々に制御することができ、しかも電機子巻線と界磁巻線の発熱を均一化することができる、直流電動機の制御装置を提供することを課題とする。

本願発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、界磁電流量を指令する界磁電流指令信号を決定する前に、予め所定の関係に基づいて仮の界磁電流指令信号（以下、「仮界磁電流指令信号」）を決定しておき、その信号と電機子電流量を指令する電機子電流指令信号とを比較していずれか一方の信号を界磁電流指令信号とすれば電機子巻線と界磁巻線の発熱を均一化することができることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明に係る制御装置は、電機子巻線に流れる電機子電流と、界磁巻線に流れる界磁電流とが別々に制御され得るようになっている直流電動機の制御装置であって、制御すべき直流電動機の回転数が、外部から入力された速度指令信号に応じた回転数となるような電機子電流指令信号が決定され、該電機子電流指令信号に基づいて前記電機子電流の電流量がフィードバック制御されるとともに、所定の関係に基づいて前記直流電動機の実際の回転数に対応した仮界磁電流指令信号が決定された後に、該仮界磁電流指令信号と前記電機子電流指令信号とが比較され、２つの信号のうち、指令する電流量が少ない方の信号が界磁電流指令信号とされ、該界磁電流指令信号に基づいて前記界磁電流の電流量がフィードバック制御される。

好ましくは、前記電機子電流指令信号は、制御すべき直流電動機の回転トルク方向に応じて正負が切替わり、前記仮界磁電流指令信号と前記電機子電流指令信号との比較は、前記電機子電流指令信号を絶対値化した後に行われる。

また、前記所定の関係は、前記直流電動機の実際の回転数と前記仮界磁電流指令信号とが一対一に関係付けられたテーブルとすることができる。

本発明によれば、電機子電流と界磁電流とを別々に制御することができ、しかも電機子巻線と界磁巻線の発熱を均一化することができる、直流電動機の制御装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る制御装置の好ましい実施形態について説明する。

図１に、実施例１に係る制御装置１と、当該装置によって制御される直流電動機Ｍを示す。直流電動機Ｍの一端とバッテリＥの＋端子との間にはスイッチとして機能するトランジスタＴｒ_１が接続され、このトランジスタＴｒ_１を通って直流電動機Ｍに向かって流れていく電機子電流Ｉ_ａは電機子電流検出器ＤＣＣＴ_ａによって検出される。また、直流電動機Ｍの他端は、バッテリＥの−端子に接続されている。そして、トランジスタＴｒ_１がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、直流電動機Ｍ内の電機子巻線Ｌ_ＡＲＭを通ってバッテリＥの＋端子から−端子に流れる電機子電流Ｉ_ａが制御される。

この他、バッテリＥの＋端子と−端子の間には、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤとスイッチとして機能するトランジスタＴｒ_２とが直列に接続されている。そして、トランジスタＴｒ_２がＯＮすると、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤを通ってバッテリＥの＋端子から−端子に界磁電流Ｉ_ｆが流れる。この界磁電流Ｉ_ｆは、界磁電流検出器ＤＣＣＴ_ｆによって検出される。

つまり、本実施例に係る制御装置１では、電機子電流Ｉ_ａ及び界磁電流Ｉ_ｆはいずれも通流方向が図１の矢印方向に限定されており、直流電動機Ｍの一方向の力行トルクのみを制御することができる。

制御装置１は、電機子巻線Ｌ_ＡＲＭに流れる電機子電流Ｉ_ａと、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤに流れる界磁電流Ｉ_ｆとを別々に制御することができる。このうち、電機子電流Ｉ_ａは、電機子電流決定部２、電機子電流制御部３、及び速度検出部４によって制御される。また、界磁電流Ｉ_ｆは、界磁電流仮決定部５、比較部６、及び界磁電流制御部７によって制御される。符号８、９、１０は、主にフォトカプラからなり、電位の異なる回路を絶縁しつつ、当該回路間での信号の受渡しを可能にするアイソレーションである。

まず、図１を参照して、電機子電流Ｉ_ａの制御について説明する。
図示しない運転者がこの制御装置１が備えられた車両のアクセルを操作すると、制御装置１に速度指令信号Ｓ_ｖが入力される。また、直流電動機Ｍに備えられたパルスジェネレータＰＧは、直流電動機Ｍの実際の回転数（車両の実際の速度）に応じた時間間隔でパルス信号を出力する。アイソレーション９を介してその信号を受け取った速度検出部４は、パルスの時間間隔に応じた速度検出信号Ｓ_ｖｄを出力する。そして、電機子電流決定部２には、速度指令信号Ｓ_ｖと速度検出信号Ｓ_ｖｄとの差信号、すなわち目標とする速度と実際の速度との誤差信号が入力される。

電機子電流決定部２は、当該誤差信号に基づいて電機子巻線Ｌ_ＡＲＭに流すべき電機子電流Ｉ_ａを決定し、後段の電機子電流制御部３及び後述する比較部６に電機子電流指令信号Ｓ_ｉａを出力する。なお、電機子電流Ｉ_ａの決定には種々のフィードバック制御が適用可能であるが、本実施例では、ＰＩ制御によって速度誤差が少なくなるような電機子電流Ｉ_ａが決定される。また、電機子電流Ｉ_ａは整流限界特性によって制限され、整流限界の範囲内で決定される。

前記のように、電機子巻線Ｌ_ＡＲＭに実際に流れている電機子電流Ｉ_ａは電機子電流検出器ＤＣＣＴ_ａによって検出され、電機子電流検出器ＤＣＣＴ_ａはその電流量に応じた電機子電流検出信号Ｓ_ｉａｄを出力する。そして、電機子電流制御部３には、この電機子電流検出信号Ｓ_ｉａｄと電機子電流指令信号Ｓ_ｉａとの差信号、すなわち目標とする電機子電流Ｉ_ａの電流量と実際の電流量との誤差信号が入力される。

電機子電流制御部３は、当該誤差信号を適宜増幅し、誤差が少なくなるようにトランジスタＴｒ_１、Ｔｒ_２のスイッチングを制御する。なお、電機子電流制御部３における制御についても種々のフィードバック制御が適用可能であるが、本実施例では、ＰＩ制御によってトランジスタＴｒ_１、Ｔｒ_２のスイッチングが制御される。

以上のように、実施例１に係る制御装置１では、直流電動機Ｍの速度（回転数）が外部から入力された指令通りの速度になるような電機子電流Ｉ_ａが決定され、さらに電機子巻線Ｌ_ＡＲＭに実際に流れている電機子電流Ｉ_ａが目標とする電機子電流Ｉ_ａと一致するようにフィードバック制御が行われる。これにより、直流電動機Ｍを指令された速度で駆動することができる。

次に、図１を参照して、界磁電流Ｉ_ｆの制御について説明する。
界磁電流仮決定部５には、速度検出部４から出力される速度検出信号Ｓ_ｖｄが入力される。そして、界磁電流仮決定部５は、所定の関係に基づいて速度検出信号Ｓ_ｖｄに対応する界磁電流Ｉ_ｆを仮決定し、後段の比較部６に仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆを出力する。本実施例における界磁電流仮決定部５は、速度検出信号Ｓ_ｖｄと仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆとが一対一に関係付けられたテーブルであり、入力された一の速度検出信号Ｓ_ｖｄに対応する一の仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆを簡単に決定することができるようになっている。

比較部６には、この仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆと電機子電流決定部２から出力された電機子電流指令信号Ｓ_ｉａとが入力される。そして、これらの２つの信号のうち、指令する電流量が少ない方の信号が界磁電流指令信号Ｓ_ｉａｆとして出力される。例えば、電機子電流Ｉ_ａよりも大きな界磁電流Ｉ_ｆを流すことが仮決定されている場合は（Ｓ_ｉｆ＞Ｓ_ｉａ）、電機子電流指令信号Ｓ_ｉａが界磁電流指令信号Ｓ_ｉａｆとして出力される。反対に、仮決定された界磁電流Ｉ_ｆの方が少ない場合は（Ｓ_ｉｆ＜Ｓ_ｉａ）、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆが界磁電流指令信号Ｓ_ｉａｆとしてそのまま出力される。

前記のように、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤに実際に流れている界磁電流Ｉ_ｆは界磁電流検出器ＤＣＣＴ_ｆによって検出され、界磁電流検出器ＤＣＣＴ_ｆはその電流量に応じた界磁電流検出信号Ｓ_ｉｆｄを出力する。そして、界磁電流制御部７には、この界磁電流検出信号Ｓ_ｉｆｄと界磁電流指令信号Ｓ_ｉａｆとの差信号、すなわち目標とする界磁電流Ｉ_ｆの電流量と実際の電流量との誤差信号が入力される。

界磁電流制御部７は、当該誤差信号を適宜増幅し、誤差が少なくなるようにトランジスタＴｒ_３のスイッチングを制御する。なお、界磁電流制御部７における制御には種々のフィードバック制御が適用可能であるが、本実施例では、ＰＩ制御によってトランジスタＴｒ_３のスイッチングが制御される。

以上のように、実施例１に係る制御装置１では、直流電動機Ｍの実施の速度（回転数）に対応する界磁電流Ｉ_ｆが仮決定され、この電流と電機子電流Ｉ_ａとの大小が比較される。そして、界磁電流Ｉ_ｆは、仮決定された界磁電流Ｉ_ｆと電機子電流Ｉ_ａのうちの電流量が少ない方に等しくなるようにフィードバック制御される。つまり、本実施例に係る制御装置１では、界磁電流Ｉ_ｆの電流量を電機子電流Ｉ_ａの電流量によって制限することにより、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤに電機子電流Ｉ_ａを超える界磁電流Ｉ_ｆが流れないようにすることができる。

図２及び図３は、実施例１に係る制御装置で制御された電機子電流Ｉ_ａ、界磁電流Ｉ_ｆ、及び直流電動機Ｍの諸特性を示すグラフである。
まず、図２（Ａ）を参照して、電機子電流Ｉ_ａは、全速度範囲において整流限界（最大電流）を超えない範囲でフィードバック制御される。これに対して、界磁電流Ｉ_ｆは、所定のテーブルに基づいて一義的に決定された仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆ（点線）とフィードバック制御により決定された電機子電流指令信号Ｓ_ｉａとのうち、指令する電流量が少ない方の信号に基づいてフィードバック制御される。つまり、速度ｖ_１において、電機子電流Ｉ_ａの電流量がかなり少ない（＝Ｉ_ａ１）場合、界磁電流Ｉ_ｆはＩ_ｆ１ではなく電機子電流Ｉ_ａの電流量Ｉ_ａ１に等しくなるようにフィードバック制御される。

このことを具体的に示したのが図２（Ｂ）に示すグラフである。
速度ｖが０〜ｖ_０の領域において電機子電流Ｉ_ａが電流量Ｉ_ａ０に制御されると、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆによって指令される電流量と電流量Ｉ_ａ０との比較が行われ、界磁電流Ｉ_ｆは電流量Ｉ_ａ０に等しくなるようにフィードバック制御される。速度ｖ_０〜ｖ_２の領域についても同様に、界磁電流Ｉ_ｆは電流量Ｉ_ａ１に等しくなるようにフィードバック制御される。

速度ｖがｖ_２を超える領域では、電機子電流Ｉ_ａは最大電流で制御される。この領域では、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆによって指令される電流量の方が少ない。したがって、界磁電流Ｉ_ｆは、電機子電流Ｉ_ａによって制限されることなく、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆのみに基づいて制御される。

図３は、本実施例に係る制御の他の具体例を示すグラフであって、（Ａ）は電機子電流Ｉ_ａが全速度領域において最大電流に保たれる場合のグラフである。この場合、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆによって指令される電流量は、電機子電流Ｉ_ａの電流量と等しいか、または電機子電流Ｉ_ａの電流量よりも少ない。したがって、界磁電流Ｉ_ｆは、電機子電流Ｉ_ａによって制限されることなく、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆのみに基づいて制御される。結局、この場合の制御は、図５（Ｂ）に示す従来の制御と実質的に同一となる。

一方、図３（Ｂ）は、電機子電流Ｉ_ａの電流量が全速度領域においてかなり少ない場合のグラフである。この場合、電機子電流Ｉ_ａの電流量は、仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆによって指令される電流量を常に下回っている。したがって、界磁電流Ｉ_ｆは電機子電流Ｉ_ａによって制限され、電流量Ｉ_ａ０に等しくなるようにフィードバック制御される。

以上のように、本発明に係る制御装置によれば、電機子電流と界磁電流とを別々に制御することができるとともに、特に低速領域において界磁巻線と電機子巻線の発熱を均一化することにより、界磁巻線のみに発熱が集中するのを回避することができる。
なお、（１）式より、界磁電流Ｉ_ｆが電機子電流Ｉ_ａによって制限されると、トルクＦが低下し、所望のトルクＦが得られないようにも思える。しかしながら、本発明に係る制御装置では、トルクＦが不足しそうな場合に、まず電機子電流Ｉ_ａが増加し、さらに制限されていた界磁電流Ｉ_ｆも電機子電流Ｉ_ａに合わせて増加する。これにより、電機子巻線Ｌ_ＡＲＭと界磁巻線Ｌ_ＦＬＤとが等しく発熱を負担しつつ、所望のトルクＦを確保することができる。

図４に、実施例２に係る制御装置１’と、当該装置によって制御される直流電動機Ｍを示す。本実施例では、直流電動機Ｍ内の電機子巻線Ｌ_ＡＲＭに流れる電機子電流Ｉ_ａ（Ｉ_ａ’）が、バッテリＥの＋端子と−端子の間に備えられたＨブリッジを構成する４つのトランジスタＴｒ_１〜Ｔｒ_４によって制御される。すなわち、４つのトランジスタＴｒ_１〜Ｔｒ_４がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、直流電動機Ｍの正転力行、正転回生、逆転力行、及び逆転回生の４象限の領域を連続的に制御することができる。電機子電流は、各象限における直流電動機Ｍの回転トルク方向に対応して、矢印Ｉ_ａまたはＩ_ａ’の方向に流れる。電機子電流Ｉ_ａ（Ｉ_ａ’）の電流量及び通流方向は、電機子電流検出器ＤＣＣＴ_ａによって検出される。

また、実施例１と同様に、バッテリＥの＋端子と−端子の間には、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤとトランジスタＴｒ_５とが直列に接続されている。そして、トランジスタＴｒ_５がＯＮすると、界磁巻線Ｌ_ＦＬＤを通ってバッテリＥの＋端子から−端子に界磁電流Ｉ_ｆが流れる。この界磁電流Ｉ_ｆは、界磁電流検出器ＤＣＣＴ_ｆによって検出される。

つまり、本実施例に係る制御装置１’では、電機子電流の通流方向は矢印Ｉ_ａとＩ_ａ’の二方向があるのに対して、界磁電流Ｉ_ｆの通流方向は一方向に限定されており、電機子電流の通流方向を切替えることによって、直流電動機Ｍの回転トルク方向を切替えることができる。なお、本実施例において、電機子電流は、正転力行制御及び逆転回生制御が行われる場合には矢印Ｉ_ａの方向に通流し、正転回生制御及び逆転力行制御が行われる場合には矢印Ｉ_ａ’の方向に通流する。

つまり、本実施例に係る制御装置１’では、直流電動機Ｍの回転トルク方向によっては、電機子電流指令信号Ｓ_ｉａと電機子電流検出信号Ｓ_ｉａｄとが負の値となることがある。したがって、電機子電流指令信号Ｓ_ｉａと仮界磁電流指令信号Ｓ_ｉｆとの大小を単純に比較することはできない。

そこで、本実施例に係る制御装置１’は絶対値化部１１を備え、電機子電流指令信号Ｓ_ｉａは、この絶対値化部１１によって絶対値化された後に比較部６に入力される。これにより、電機子電流の通流方向が矢印Ｉ_ａ、Ｉ_ａ’のいずれの方向であっても、実施例１と同様の発熱の均一化の効果を得ることができる。

以上、本発明に係る制御装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
例えば、主にトランジスタからなる直流電動機の周辺回路の構成は図１（実施例１）及び図４（実施例２）のものに限定されず、電機子電流と界磁電流が別々にフィードバック制御し得るようになっている他のあらゆる回路構成に変更することができる。
また、各実施例ではフィードバック制御としてＰＩ制御を適用したが、ＰＩＤ制御等の他のフィードバック制御を適用することもできる。

実施例１に係る制御装置と当該装置によって制御される直流電動機を示すブロック図及び回路図である。 実施例１に係る制御装置で制御される直流電動機の電機子電流、界磁電流、及び諸特性を示すグラフであって、（Ａ）は制御の概念を説明するためのグラフ、（Ｂ）は制御の具体例を示すグラフである。 実施例１に係る制御装置で制御される直流電動機の電機子電流、界磁電流、及び諸特性を示すグラフであって、（Ａ）（Ｂ）はいずれも制御の具体例を示すグラフである。 実施例２に係る制御装置と当該装置によって制御される直流電動機を示すブロック図及び回路図である。 従来の制御装置で制御される直流電動機の電機子電流、界磁電流、及び諸特性を示すグラフであって、（Ａ）は直流直巻電動機のグラフ、（Ｂ）は界磁巻線を分巻化した直流電動機のグラフである。

符号の説明

１ 制御装置
２ 電機子電流決定部
３ 電機子電流制御部
４ 速度検出部
５ 界磁電流仮決定部
６ 比較部
７ 界磁電流制御部
８〜１０ アイソレーション
Ｅ バッテリ
ＤＣＣＴ_ａ 電機子電流検出器
ＤＣＣＴ_ｆ 界磁電流検出器
Ｌ_ＡＲＭ 電機子巻線
Ｌ_ＦＬＤ 界磁巻線
Ｍ 電動機
ＰＧ パルスジェネレータ

Claims (3)

1. 電機子巻線に流れる電機子電流と、界磁巻線に流れる界磁電流とが別々に制御され得るようになっている直流電動機の制御装置であって、
   制御すべき直流電動機の回転数が、外部から入力された速度指令信号に応じた回転数となるような電機子電流指令信号が決定され、該電機子電流指令信号に基づいて前記電機子電流の電流量がフィードバック制御されるとともに、
   所定の関係に基づいて前記直流電動機の実際の回転数に対応した仮界磁電流指令信号が決定された後に、該仮界磁電流指令信号と前記電機子電流指令信号とが比較され、２つの信号のうち、指令する電流量が少ない方の信号が界磁電流指令信号とされ、該界磁電流指令信号に基づいて前記界磁電流の電流量がフィードバック制御されることを特徴とする制御装置。
2. 前記電機子電流指令信号は、制御すべき直流電動機の回転トルク方向に応じて正負が切替わり、前記仮界磁電流指令信号と前記電機子電流指令信号との比較は、前記電機子電流指令信号を絶対値化した後に行われることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記所定の関係は、前記直流電動機の実際の回転数と前記仮界磁電流指令信号とが一対一に関係付けられたテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

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