JP2504258B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ワンチップマイクロコンピュータ（以下
ワンチップマイコンという）を用いて電動機の速度を制
御する装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図および第４図は、従来のエレベーターのドア制御
装置を示す図で、第３図はブロック回路図、第４図はド
ア制御動作を示すフローチャートである。

第３図中、（１）は電源、（２）は電源（１）に接続
されパワートランジスタで構成されたパワー回路、
（３）はパワー回路（２）に接続されエレベーターの戸
を駆動する電動機、（４）は電動機（３）に直結され電
動機（３）の回転角に比例する数のパルスを発生するエ
ンコーダ、（５）はエレベーター制御盤で、戸開指令信
号OD及び戸閉指令信号CDを出力し、戸全開位置信号OLT
を入力する。（６）は戸の全開及び全閉位置を検出して
戸全開位置信号OLT及び戸全閉位置信号CLTを出力する。
（７）はワンチップマイコンで、CPU（7A）、ROM（7
B）、RAM（7C）、エンコーダ（４）からのパルスをカウ
ントするパルスカウントユニット（7D）、外部との信号
送受を行う入出力ポート（7E）及びパルス幅変調（以下
PWMという）信号を出力するPWM変換器（7F）を有し、入
出力ポート（7E）は位置スイッチ（６）から戸全開及び
戸全閉位置信号OLT、CLTを入力し、制御盤（５）から戸
開及び戸閉指令信号OD、CDを入力し、制御盤（５）に戸
全閉位置信号CLTを出力する。（８）は電動機（３）に
流れる電流をホール素子により間接的に検出して電流信
号（アナログ）を発生する直流変流器、（９）はPWM変
換器（7F）に接続されコンデンサ（9a）及び抵抗（9b）
からなるCRフィルタ、（10）はCRフィルタ（９）及び直
流変流器（８）に接続された差動増幅器で、演算増幅器
（10a）及び抵抗（10b）〜（10d）からなっている。（1
1）は三角波発振回路、（12）は三角波発振回路（11）
の出力と差動増幅器（10）の出力を比較するコンパレー
タ、（13）はコンパレータ（12）に接続されパワー回路
（２）のパワートランジスタを駆動するゲート信号発生
回路である。

次に、ワンチップマイコン（７）の動作を、第４図を
参照して説明する。

ステップ（21）で制御盤（５）からの戸開及び戸閉指
令信号OD、CDを読み込み、ステップ（22）で戸開か戸閉
かを判断する。戸開であれば、ステップ（23）に進み、
パルスカウンタユニット（7D）のデータ値を読み込む。
ステップ（24）で位置スイッチ（６）からの入力をチェ
ックしパルスカウント値から戸の位置を算出する。ステ
ップ（25）でパルスカウント値から電動機（３）の速度
Vtを算出し、ステップ（26）で戸の位置に応じて加速、
一定速又は減速の速度指令モードを判別する。ステップ
（27）でROM（7B）から戸の位置に対応した速度指令値V
pを読み込み、ステップ（28）で電動機速度Vtとの偏差
を算出する。ステップ（29）で位相補償を演算し、ステ
ップ（30）で上記偏差に利得Ｋを乗じる。ステップ（3
1）で戸の位置によるトルク制限を行なう。そして、ス
テップ（32）で上記算出値をPWM変換器（7F）に与え、P
WM信号を出力してステップ（21）に戻る。

ステップ（22）で戸閉と判断されると、ステップ（3
3）へ進み、戸開の場合に準じた戸閉指令発生ルーチン
が実行される。

さて、パルス幅変調された速度偏差信号は、CRフィル
タ（９）によりアナログ値に変換されて、演算増幅器
（10a）の非反転端子に入力される。一方、直流変流器
（８）により電動機（３）の電流信号が演算増幅器（10
a）の反転端子に入力され、差動増幅器（10）から電流
偏差信号が出力される。この電流偏差信号はコンパレー
タ（12）で三角波と比較され、パルス幅変調されてゲー
ト信号発生回路（13）に入力され、戸開及び戸閉指令信
号OD,CDに応じてパワー回路（２）のパワートランジス
タが駆動されることにより、電動機（３）の、換言すれ
ば戸の速度が制御される。

このように、PWM変換器（7F）の出力をCRフィルタ
（９）を介することにより、アナログ信号とすることが
可能となり、D/A変換器を使用しなくても回路構成が可
能である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のエレベーターのドア制御装置で
は、PWM信号をCRフィルタによりアナログ信号にしてい
るため、PWM信号の『Ｈ』電圧と『Ｌ』電圧が、ワンチ
ップマイコン（７）の内部の影響を受けて安定せず、精
度の良いアナログ信号が得られないという問題点があ
る。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、PWM変換器から高精度なアナログ信号を発生でき、
かつ低コストで構成できるようにした電動機の速度制御
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電動機の速度制御装置は、ワンチップ
マイコンの出力とフィルタ回路の間に、バッファと抵抗
からなりパルス幅変調された制御指令値の波形を整形す
る回路を挿入したものである。

［作用］ この発明においては、パルス幅変調された制御指令値
の波形を波形整形してフィルタ回路に入力してアナログ
信号に変換するようにしたため、制御指令値の『Ｈ』電
圧及び『Ｌ』電圧は安定する。

［実施例］ 第１図及び第２図はこの発明をエレベーターのドア制
御装置に適用した一実施例を示す図で、第１図はブロッ
ク回路図、第２図はPWM信号部分の波形図である。な
お、図中同一部分は同一符号で示す。なお、第４図はこ
の実施例にも共用される。

第１図中、（17）はPWM変換器（7F）とCRフィルタ回
路（９）の間に挿入された波形整形回路で、オープンド
レインタイプ（オープンコレクタタイプでもよい）のバ
ッファ（17a）及びプルアップ抵抗（17b）により構成さ
れている。

次に、この実施例の動作を説明する。

第２図（ａ）に示すように、のこぎり歯状のインター
バルタイマ（図示しない）のカウント値Ａと、速度偏差
値Ｂとが比較され、それらの大小関係により、PWM信号
が形成される。すなわち、第２図（ｂ）に示すように、
速度偏差値Ｂがカウント値Ａよりも大きいときは『Ｈ』
電圧を出力し、速度偏差値Ｂがカウント値Ａ以下のとき
は『Ｌ』電圧を出力した波形となる。この波形を波形整
形回路（17）に入力して、バッファ（17a）を抵抗（17
b）でプルアップすることにより、バッファ（17a）がオ
フのときは、安定化電源電圧に対する抵抗分圧で『Ｈ』
電圧が安定化され、バッファ（17a）がオンのときは、
バッファ（17a）のオン電圧で『Ｌ』電圧が安定化され
て、第２図（ｃ）に示すようなPWM信号が得られる。そ
して、これをCRフィルタ（９）を通すことにより、速度
偏差値Ｂのようなアナログ信号に変換される。従来は第
２図（ｂ）に示すPWM信号を用いていたので、これをCR
フィルタ（９）でアナログ信号に変換しても、『Ｈ』及
び『Ｌ』電圧が不安定なため、精度は向上しない。

［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明では、パルス幅変調され
た制御指令値の波形を、バッファと抵抗からなる回路で
波形整形してフィルタ回路に入力してアナログ信号に変
換するようにしたので、制御指令値の『Ｈ』電圧及び
『Ｌ』電圧は安定し、高価なD/A変換器を用いなくて
も、低コストかつ高精度な電動機の速度制御装置を実現
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明による電動機の速度制御装
置をエレベーターのドア制御装置に適用した一実施例を
示す図で、第１図はブロック回路図、第２図はPWM信号
部分の波形図、第３図及び第４図は従来のエレベーター
のドア制御装置を示す図で、第３図はブロック回路図、
第４図はドア制御動作を示すフローチャートである。 図中、（３）は戸駆動用電動機、（４）はエンコーダ、
（７）はワンチップマイクロコンピュータ、（7F）はPW
M変換器、（９）はCRフィルタ、（17）は波形整形回
路、（17a）はバッファ、（17b）は抵抗、Ｂは制御指令
値（速度偏差値）である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小寺 利幸 愛知県稲沢市菱町１番地 三菱電機エン ジニアリング株式会社稲沢事業所内 (56)参考文献 特開 昭64−89808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−29465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−23522（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−92191（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機の速度を指令する速度指令値と、上
   記電動機の実速度とを比較してパルス幅変調された制御
   指令値を出力するワンチップマイクロコンピュータを有
   し、上記ワンチップマイクロコンピュータの出力をフィ
   ルタ回路を介してアナログ信号として発生させて上記電
   動機を制御する装置において、上記ワンチップマイクロ
   コンピュータの出力と上記フィルタ回路の間にバッファ
   と抵抗からなり上記制御指令値の波形の最高値及び最低
   値をそれぞれ一定値に整形する波形整形回路を挿入した
   ことを特徴とする電動機の速度制御装置。