JP2648231B2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2648231B2 JP2648231B2 JP2286860A JP28686090A JP2648231B2 JP 2648231 B2 JP2648231 B2 JP 2648231B2 JP 2286860 A JP2286860 A JP 2286860A JP 28686090 A JP28686090 A JP 28686090A JP 2648231 B2 JP2648231 B2 JP 2648231B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、モータの回転位置又は速度を制御するモー
タ制御装置に関する。
タ制御装置に関する。
（従来の技術） 第２図は従来のモータ制御装置の一例を示すブロック
図であり、モータ制御装置のイニシャライズ時におい
て、インバータ２及びエンコーダ５は内蔵された識別コ
ード記憶部３及び６に格納された識別コードSA及びSBを
制御演算部１に送信する。
図であり、モータ制御装置のイニシャライズ時におい
て、インバータ２及びエンコーダ５は内蔵された識別コ
ード記憶部３及び６に格納された識別コードSA及びSBを
制御演算部１に送信する。
制御演算部１は、送信されて来た識別コードSA及びSB
を受取ることにより、その時点において接続されている
インバータ２及びエンコーダ５の型式を判別し、制御対
象とするモータ４及びモータ４に接続される機械系を考
慮して予め決定してある制御パラメータSCを制御パラメ
ータ記憶部８より読出す。ここで、制御パラメータSCと
は、速度制御，電流制御に用いる比例，積分ゲイン、PW
M指令演算に用いるキャリヤ周波数，デッドタイム，各
種フィードフォワード演算用係数及びモータ４の特性に
依存する誘起電圧係数等のことである。そして、この制
御パラメータSCがインバータ２及びエンコーダ５におい
て使用可能であるか否かを判断し、制御パラメータSCが
使用不可であればインバータ２もしくはエンコーダ５の
型式が不適当であることを示すアラームを発生してイニ
シャライズを中断する。一方、制御パワメータSCが使用
可能であれば回転位置指令θ＊とエンコーダ５の検出位
置θを読取り、これらを一致させるのに必要なモータト
ルクを演算する。次に、制御パラメータSCに基づいて電
流検出部７に電流検出のゲインSDを設定してモータ４の
相電流SEを検出し、モータ４に印加すべき電圧指令を演
算してインバータ２に対してPWM指令SFとして与え、モ
ータ４に電圧を印加する。以上のようにして、モータ４
の位置θは回転位置指令θ＊に追従するよう制御される
ようになっている。
を受取ることにより、その時点において接続されている
インバータ２及びエンコーダ５の型式を判別し、制御対
象とするモータ４及びモータ４に接続される機械系を考
慮して予め決定してある制御パラメータSCを制御パラメ
ータ記憶部８より読出す。ここで、制御パラメータSCと
は、速度制御，電流制御に用いる比例，積分ゲイン、PW
M指令演算に用いるキャリヤ周波数，デッドタイム，各
種フィードフォワード演算用係数及びモータ４の特性に
依存する誘起電圧係数等のことである。そして、この制
御パラメータSCがインバータ２及びエンコーダ５におい
て使用可能であるか否かを判断し、制御パラメータSCが
使用不可であればインバータ２もしくはエンコーダ５の
型式が不適当であることを示すアラームを発生してイニ
シャライズを中断する。一方、制御パワメータSCが使用
可能であれば回転位置指令θ＊とエンコーダ５の検出位
置θを読取り、これらを一致させるのに必要なモータト
ルクを演算する。次に、制御パラメータSCに基づいて電
流検出部７に電流検出のゲインSDを設定してモータ４の
相電流SEを検出し、モータ４に印加すべき電圧指令を演
算してインバータ２に対してPWM指令SFとして与え、モ
ータ４に電圧を印加する。以上のようにして、モータ４
の位置θは回転位置指令θ＊に追従するよう制御される
ようになっている。
（発明が解決しようとする課題） 一般にモータ，エンコーダ及びインバータを機械に実
装する場合は各々を別の場所に取り付けるため、これら
機器の組合せが適切であるか否かを各機器の型式により
確認する必要がある。これらの機器のうちエンコーダ及
びインバータは各機器内部に何等かの電子回路を内蔵し
ているため、この部分に各機器の識別コードを記憶させ
ておき、電源投入時に識別コードを制御演算部に送信さ
せることで現在接続されているエンコーダ及びインバー
タの型式を容易に判別できる。ところが、第３図（ａ）
に示すようにモータ内部に識別コード送信部を設ける
と、モータからの熱（100℃以上）やノイズにより識別
コード送信部の回路の信頼性確保が難しく、現在接続さ
れているモータの型式の判別を誤まる恐れがある。エン
コーダ内臓タイプのモータであれば第３図（ｂ）に示す
ようにモータの識別コードをモータ内に接点情報として
持たせ、これをエンコーダ経由で制御演算部に送信する
ことが可能であるが、近年増加しているビルトインタイ
プのモータの場合はこのような手段をとることができな
い。従って、作業者がモータの型式を確認しなければな
らないが、ビルトインタイプのため確認が困難である。
そして、モータの型式を誤ったまま制御を行なった場
合、同期モータでは規定以上の電流を流して内蔵の磁石
を減磁させてしまう可能性があり、また誘導モータで
は、加速時間が延びたり効率や位置制御の精度が低下す
るという問題があった。
装する場合は各々を別の場所に取り付けるため、これら
機器の組合せが適切であるか否かを各機器の型式により
確認する必要がある。これらの機器のうちエンコーダ及
びインバータは各機器内部に何等かの電子回路を内蔵し
ているため、この部分に各機器の識別コードを記憶させ
ておき、電源投入時に識別コードを制御演算部に送信さ
せることで現在接続されているエンコーダ及びインバー
タの型式を容易に判別できる。ところが、第３図（ａ）
に示すようにモータ内部に識別コード送信部を設ける
と、モータからの熱（100℃以上）やノイズにより識別
コード送信部の回路の信頼性確保が難しく、現在接続さ
れているモータの型式の判別を誤まる恐れがある。エン
コーダ内臓タイプのモータであれば第３図（ｂ）に示す
ようにモータの識別コードをモータ内に接点情報として
持たせ、これをエンコーダ経由で制御演算部に送信する
ことが可能であるが、近年増加しているビルトインタイ
プのモータの場合はこのような手段をとることができな
い。従って、作業者がモータの型式を確認しなければな
らないが、ビルトインタイプのため確認が困難である。
そして、モータの型式を誤ったまま制御を行なった場
合、同期モータでは規定以上の電流を流して内蔵の磁石
を減磁させてしまう可能性があり、また誘導モータで
は、加速時間が延びたり効率や位置制御の精度が低下す
るという問題があった。
本発明は上述した事情から成されたものであり、本発
明の目的は、モータとモータ制御装置を接続する際に、
モータの型式，モータ制御装置の型式及びモータの制御
パラメータの３者が確実に一致していることを即座に自
動判定することができるモータ制御装置を提供すること
にある。
明の目的は、モータとモータ制御装置を接続する際に、
モータの型式，モータ制御装置の型式及びモータの制御
パラメータの３者が確実に一致していることを即座に自
動判定することができるモータ制御装置を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 本発明はモータの回転位置又は速度を制御するモータ
制御装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前
記モータの印加電圧及び各相電流に基づいて前記モータ
の制御パラメータを算出するモータパラメータ算出手段
と、前記算出された制御パラメータと予め記憶してある
制御パラメータとを比較して一致しているか否かを判定
するモータパラメータ一致判定手段とを具備することに
よって達成される。
制御装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前
記モータの印加電圧及び各相電流に基づいて前記モータ
の制御パラメータを算出するモータパラメータ算出手段
と、前記算出された制御パラメータと予め記憶してある
制御パラメータとを比較して一致しているか否かを判定
するモータパラメータ一致判定手段とを具備することに
よって達成される。
（作用） 本発明にあっては、モータ制御装置に接続されている
モータのステータ巻線の抵抗及び電気的時定数を算出
し、予め記憶している各型式のモータのステータ巻線の
抵抗及び電気的時定数と比較するようにしているので、
正しい型式のモータが接続されているか否かを容易かつ
確実に確認することができる。
モータのステータ巻線の抵抗及び電気的時定数を算出
し、予め記憶している各型式のモータのステータ巻線の
抵抗及び電気的時定数と比較するようにしているので、
正しい型式のモータが接続されているか否かを容易かつ
確実に確認することができる。
（実施例） 第１図は本発明のモータ制御装置の一例を第２図に対
応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。
応させて示すブロック図であり、同一構成箇所は同符号
を付して説明を省略する。
このモータ制御装置は、モータパラメータ算出部９と
モータパラメータ一致判定部10が新たに追加されてい
る。
モータパラメータ一致判定部10が新たに追加されてい
る。
モータパラメータ算出部９は、インバータ２に対して
モータ４への電圧印加を各相毎にPWM指令する機能と、
モータ４への印加電圧及び各相電流の関係よりモータ４
のステータ巻線の抵抗及び電気的時定数を算出する機能
とを有する。
モータ４への電圧印加を各相毎にPWM指令する機能と、
モータ４への印加電圧及び各相電流の関係よりモータ４
のステータ巻線の抵抗及び電気的時定数を算出する機能
とを有する。
モータパラメータ一致判定部10は、モータパラメータ
算出部９の算出結果と、制御パラメータ記憶部８に予め
記憶されている使用予定モータのステータ巻線の抵抗及
び電気的時定数（算出誤差を考慮して範囲設定されてい
る値）とを比較し、接続されたモータ４が指定の型式の
ものか否かを判定する。
算出部９の算出結果と、制御パラメータ記憶部８に予め
記憶されている使用予定モータのステータ巻線の抵抗及
び電気的時定数（算出誤差を考慮して範囲設定されてい
る値）とを比較し、接続されたモータ４が指定の型式の
ものか否かを判定する。
このような構成のモータ制御装置は、例えば第３図
（ｃ）のようにモータに接続され、イニシャライズ時に
おいてインバータ2,コンバータ５及びモータ４の型式の
判定を実施し、使用予定モータと異なったモータが接続
されていた場合においても制御開始前に検出してアラー
ムを発生する。
（ｃ）のようにモータに接続され、イニシャライズ時に
おいてインバータ2,コンバータ５及びモータ４の型式の
判定を実施し、使用予定モータと異なったモータが接続
されていた場合においても制御開始前に検出してアラー
ムを発生する。
第４図は本発明のモータ制御装置の主要部の詳細例を
示すブロック図であり、測定時におけるインバータ２及
びモータ４内の電流経路を併せて示す。
示すブロック図であり、測定時におけるインバータ２及
びモータ４内の電流経路を併せて示す。
モータパラメータ算出部９のパラメータ測定用PWM信
号発生部12は、イニシャライズ時においてインバータ２
内のスイッチング素子TR1,TR4の制御信号B1,B4を第５図
（ａ），（ｃ）に示すように変化させる。これにより、
制御信号TR4はONのままで、制御信号TR1がTON ＊の間はO
N、TOFF ＊の間はOFFを繰返し、モータ４のＵ−Ｖ相間に
同図（ｂ）に示す電圧vUVが印加される。そして、モー
タ４には同図（ｄ）に示す電流iUが流れることになる
が、この電流iUの通電開始後ｎ回目の最大値
ｉmax・ｎ，極小値ｉmin・ｎは次式（１），（２）で表
わされる。
号発生部12は、イニシャライズ時においてインバータ２
内のスイッチング素子TR1,TR4の制御信号B1,B4を第５図
（ａ），（ｃ）に示すように変化させる。これにより、
制御信号TR4はONのままで、制御信号TR1がTON ＊の間はO
N、TOFF ＊の間はOFFを繰返し、モータ４のＵ−Ｖ相間に
同図（ｂ）に示す電圧vUVが印加される。そして、モー
タ４には同図（ｄ）に示す電流iUが流れることになる
が、この電流iUの通電開始後ｎ回目の最大値
ｉmax・ｎ，極小値ｉmin・ｎは次式（１），（２）で表
わされる。
上式中のτはＵ相,V相のインダクタンスLU,LV及び抵
抗rU,rVにより決まる電気的時定数であり、次式（３）
のように表わされる。
抗rU,rVにより決まる電気的時定数であり、次式（３）
のように表わされる。
上式（１），（２）はｎが十分大きい，即ち十分な時
間経過があれば次式（４），（５）となる。
間経過があれば次式（４），（５）となる。
そして、電気的時定数τは極大値imaxと極小値iminの
比によって次式（６）のように表わすことができる。
比によって次式（６）のように表わすことができる。
また、上式（４）でτ＞＞TON＋TOFFとすれば次式
（７）及び（８）が導かれる。
（７）及び（８）が導かれる。
ここで、このモータ制御装置が制御対象としているモ
ータ４の電気的時定数τは、同期モータで数百μｓ〜数
ms、誘導モータで数ms〜数＋msの範囲が一般的であるた
め、TON,TOFFをτ／（TON＋TOFF）＞10以上（上式
（７）の近似による誤差を１％以内）となるように設定
することは容易である。
ータ４の電気的時定数τは、同期モータで数百μｓ〜数
ms、誘導モータで数ms〜数＋msの範囲が一般的であるた
め、TON,TOFFをτ／（TON＋TOFF）＞10以上（上式
（７）の近似による誤差を１％以内）となるように設定
することは容易である。
最初に、TON,TOFFは極大値imaxがスイッチング素子の
定格電流を越えない範囲で、かつTONができるだけ大き
くなるよう、即ち極大値imaxと極小値iminの差が大きく
なるよう設定される。
定格電流を越えない範囲で、かつTONができるだけ大き
くなるよう、即ち極大値imaxと極小値iminの差が大きく
なるよう設定される。
電流検出部７内のサンプルホールド部14は、電流検出
器CT−Ｕにより検出された電流iUの極大値imax,極小値i
min（上式（４），（５）の値）をパラメータ測定用PWM
信号発生部12からのサンプリング信号SSMP（第５図
（ｅ））により交互にサンプリングしてA/D変換器15に
送出する。
器CT−Ｕにより検出された電流iUの極大値imax,極小値i
min（上式（４），（５）の値）をパラメータ測定用PWM
信号発生部12からのサンプリング信号SSMP（第５図
（ｅ））により交互にサンプリングしてA/D変換器15に
送出する。
A/D変換器15は、極大値imax,極小値iminを入力し（同
図（ｆ））、A/D変換してモータパラメータ算出部９内
のパラメータ演算部13に送出する。
図（ｆ））、A/D変換してモータパラメータ算出部９内
のパラメータ演算部13に送出する。
パラメータ演算部13は、極大値imax,極小値iminに基
づいて電気的時定数τ（上式（６））を計算した後、上
式（７）を精度よく成立させるためτ／（TON＋TOFF）
＞10となるようにTon,Toffを再設定する。次に、パラメ
ータ演算部13は、DCバス電圧測定部11により測定された
インバータ２に供給する電圧VBUSが送出されてきたら、
このときのA/D変換器15からの極大値imaxに基づいてモ
ータ４のＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv（上式（８））を計算
する。そして、パラメータ演算部13は、計算したモータ
４の制御パラメータである電気的時定数τ及びＵ−Ｖ相
間の抵抗rU＋rvをモータパラメータ一致判定部10に送出
する。
づいて電気的時定数τ（上式（６））を計算した後、上
式（７）を精度よく成立させるためτ／（TON＋TOFF）
＞10となるようにTon,Toffを再設定する。次に、パラメ
ータ演算部13は、DCバス電圧測定部11により測定された
インバータ２に供給する電圧VBUSが送出されてきたら、
このときのA/D変換器15からの極大値imaxに基づいてモ
ータ４のＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv（上式（８））を計算
する。そして、パラメータ演算部13は、計算したモータ
４の制御パラメータである電気的時定数τ及びＵ−Ｖ相
間の抵抗rU＋rvをモータパラメータ一致判定部10に送出
する。
第６図は実際に使用されるモータのＵ−Ｖ相間の抵抗
rU＋rvとインダクタンスLU＋LVとの関係をモータの型式
別にプロットしたグラフの一例である。この例では、Ｕ
−Ｖ相間の抵抗rU＋rv及び電気的定数τを±15％程度の
精度で測定すれば他の型式のモータと区別できる。
rU＋rvとインダクタンスLU＋LVとの関係をモータの型式
別にプロットしたグラフの一例である。この例では、Ｕ
−Ｖ相間の抵抗rU＋rv及び電気的定数τを±15％程度の
精度で測定すれば他の型式のモータと区別できる。
そして、モータパラメータ一致判定部10は、パラメー
タ演算部13から送出されてきたＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv
及び電気的時定数τが制御パラメータ記憶部８から読出
した使用予定モータ４のＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv及び電
気的時定数τに対して±15％以内に入るか否かを判定
し、この範囲内にない場合には誤ったモータ４が接続さ
れているものと判定してアラームを発生する。
タ演算部13から送出されてきたＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv
及び電気的時定数τが制御パラメータ記憶部８から読出
した使用予定モータ４のＵ−Ｖ相間の抵抗rU＋rv及び電
気的時定数τに対して±15％以内に入るか否かを判定
し、この範囲内にない場合には誤ったモータ４が接続さ
れているものと判定してアラームを発生する。
（発明の効果） 以上のように本発明のモータ制御装置によれば、モー
タの型式、モータ制御装置の型式及びモータの制御パラ
メータの３者が確実に一致していることを即座に自動判
定することができるので、作業者の負担を軽減し、適切
なモータ制御を行なうことができ、不適切な制御による
モータの損傷を未然に防止することができる。
タの型式、モータ制御装置の型式及びモータの制御パラ
メータの３者が確実に一致していることを即座に自動判
定することができるので、作業者の負担を軽減し、適切
なモータ制御を行なうことができ、不適切な制御による
モータの損傷を未然に防止することができる。
第１図は本発明のモータ制御装置の一例を示すブロック
図、第２図は従来のモータ制御装置の一例を示すブロッ
ク図、第３図（ａ）及び（ｂ）は従来のモータの型式を
判別するためのモータとモータ制御装置の構成例を示す
図、同図（ｃ）は本発明のモータの型式を判別するため
のモータとモータ制御装置の構成例を示す図、第４図は
本発明装置の主要部の詳細例を示すブロック図、第５図
は本発明装置における信号波形を示すタイムチャート、
第６図は本発明装置の制御対象となるモータの制御パラ
メータ分布の一例を示す図である。 １……制御演算部、２……インバータ、3,6……識別コ
ード記憶部、４……モータ、５……エンコーダ、７……
電流検出部、８……制御パラメータ記憶部、９……モー
タパラメータ算出部、10……モータパラメータ一致判定
部、11……DCバス電圧測定部、12……パラメータ測定用
PWM信号発生部、13……パラメータ演算部、14……サン
プルホールド部、15……A/D変換器。
図、第２図は従来のモータ制御装置の一例を示すブロッ
ク図、第３図（ａ）及び（ｂ）は従来のモータの型式を
判別するためのモータとモータ制御装置の構成例を示す
図、同図（ｃ）は本発明のモータの型式を判別するため
のモータとモータ制御装置の構成例を示す図、第４図は
本発明装置の主要部の詳細例を示すブロック図、第５図
は本発明装置における信号波形を示すタイムチャート、
第６図は本発明装置の制御対象となるモータの制御パラ
メータ分布の一例を示す図である。 １……制御演算部、２……インバータ、3,6……識別コ
ード記憶部、４……モータ、５……エンコーダ、７……
電流検出部、８……制御パラメータ記憶部、９……モー
タパラメータ算出部、10……モータパラメータ一致判定
部、11……DCバス電圧測定部、12……パラメータ測定用
PWM信号発生部、13……パラメータ演算部、14……サン
プルホールド部、15……A/D変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの回転位置又は速度を制御するモー
タ制御装置において、前記モータの印加電圧及び各相電
流に基づいて前記モータの制御パラメータを算出するモ
ータパラメータ算出手段と、前記算出された制御パラメ
ータと予め記憶してある制御パラメータとを比較して一
致しているか否かを判定するモータパラメータ一致判定
手段とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286860A JP2648231B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286860A JP2648231B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04161086A JPH04161086A (ja) | 1992-06-04 |
| JP2648231B2 true JP2648231B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=17709963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286860A Expired - Fee Related JP2648231B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648231B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136515A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007037300A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Denso Wave Inc | 駆動制御装置 |
| JP5863523B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2016-02-16 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
| JP6165575B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-07-19 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置 |
| JP6251582B2 (ja) * | 2014-01-24 | 2017-12-20 | ヤマハ発動機株式会社 | モータの適正判定方法及び装置、並びにロボット装置 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2286860A patent/JP2648231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136515A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04161086A (ja) | 1992-06-04 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
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| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
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