JP2893900B2 - インバータによる同期運転装置 - Google Patents
インバータによる同期運転装置Info
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- JP2893900B2 JP2893900B2 JP2238072A JP23807290A JP2893900B2 JP 2893900 B2 JP2893900 B2 JP 2893900B2 JP 2238072 A JP2238072 A JP 2238072A JP 23807290 A JP23807290 A JP 23807290A JP 2893900 B2 JP2893900 B2 JP 2893900B2
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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、誘導電動機を駆動源とする２組の機械系を
該電動機を速度制御するインバータを介して追従同期制
御する同期運転装置に関する。
該電動機を速度制御するインバータを介して追従同期制
御する同期運転装置に関する。
上記の如き２組の機械系において、一方を先行系他方
を後行系とする追従同期制御に関する従来の同期運転装
置としては、前記両系それぞれの回転部に連動したロー
タリ・エンコーダの出力パルス信号より演算された該両
系間の速度差と該両系間の相対位置関係を規定する為の
それぞれの位置基準点間の位置偏差に対応する位相差と
を、前記後行系の前記先行系に対する動的追従性に応じ
て決定された比例帯幅と積分時間とを有する比例・積分
（Ｐ・Ｉ）調節器にそれぞれ入力して得た値を以てそれ
ぞれ前記の速度差と位相差とに対応する速度指令値とな
すと共に、該両速度指令値の和を以て前記先行系の速度
をその速度指令値となす前記後行系に対する速度指令補
正値となし、前記の速度及び位相の両偏差が共に零とな
るまでその制御用インバータを介して前記後行系に対す
る速度補正制御を続行し該後行系の前記先行系に対する
追従同期制御を行うものが知られている。
を後行系とする追従同期制御に関する従来の同期運転装
置としては、前記両系それぞれの回転部に連動したロー
タリ・エンコーダの出力パルス信号より演算された該両
系間の速度差と該両系間の相対位置関係を規定する為の
それぞれの位置基準点間の位置偏差に対応する位相差と
を、前記後行系の前記先行系に対する動的追従性に応じ
て決定された比例帯幅と積分時間とを有する比例・積分
（Ｐ・Ｉ）調節器にそれぞれ入力して得た値を以てそれ
ぞれ前記の速度差と位相差とに対応する速度指令値とな
すと共に、該両速度指令値の和を以て前記先行系の速度
をその速度指令値となす前記後行系に対する速度指令補
正値となし、前記の速度及び位相の両偏差が共に零とな
るまでその制御用インバータを介して前記後行系に対す
る速度補正制御を続行し該後行系の前記先行系に対する
追従同期制御を行うものが知られている。
一般に、比例・積分（Ｐ・Ｉ）調節器等を用いた連続
制御系における即応性と安定性とは相反する特性であ
り、両者を独自に高めることはできない。また制御諸定
数は制御動作中、一般に、固定されている。従って前記
の如き２組の機械系の一方を先行系とし他の一方を該先
行系に対して同期追従すべき後行系となして行う追従同
期制御において、前記の後行系の先行系に対する急速な
追従性が求められる場合には、Ｐ・Ｉ調節器を用い且つ
その制御諸定数が固定となされた連続制御系を用いる前
記従来の同期運転装置では所要の追従性を満足できない
場合があった。
制御系における即応性と安定性とは相反する特性であ
り、両者を独自に高めることはできない。また制御諸定
数は制御動作中、一般に、固定されている。従って前記
の如き２組の機械系の一方を先行系とし他の一方を該先
行系に対して同期追従すべき後行系となして行う追従同
期制御において、前記の後行系の先行系に対する急速な
追従性が求められる場合には、Ｐ・Ｉ調節器を用い且つ
その制御諸定数が固定となされた連続制御系を用いる前
記従来の同期運転装置では所要の追従性を満足できない
場合があった。
上記に鑑み本発明は、２組の機械系に対するインバー
タを介した追従同期制御に関し、前記の如きＰ・Ｉ制御
を基本とし且つ所要の追従性を広範囲に満足し得る如く
回路構成されたインバータによる同期運転装置の提供を
目的とするものである。
タを介した追従同期制御に関し、前記の如きＰ・Ｉ制御
を基本とし且つ所要の追従性を広範囲に満足し得る如く
回路構成されたインバータによる同期運転装置の提供を
目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明のインバータによ
る同期運転装置は、インバータにより速度制御される誘
導電動機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を
先行系とし他方を該先行系に対する後行系となし、該両
系それぞれの回転部に連動されたロータリ・エンコーダ
の出力パルス信号より演算された該両系間の速度差と位
相差とを調節器を介し変換して得た値を以てそれぞれ前
記の速度差と位相差とに対応する速度指令値となすと共
に該両指令値の和を以て前記先行系の速度をその速度指
令値となす前記後行系に対する速度指令補正値となし、
前記後行系の前記先行系に対する追従同期制御を行うイ
ンバータによる同期運転装置において、前記位相差の時
間的変化率の演算回路と、該変化率が所定値に達せぬ時
に出力を発する比較回路と、前記位相差をその入力とし
前記位相差変化率の演算時点から所定の時間内に該位相
差を零となすに要する前記後行系に対する速度補正量を
演算出力する速度補正量演算回路と、該補正量演算回路
の出力を前記比較回路が出力を発している期間だけ積分
する積分器とを設け、該積分器の出力を前記後行系用速
度指令値に対する補正値となすものとし、或いはまた、
前記先行系の起動時に、該先行系用の前記エンコーダの
出力するパルス信号のパルスエッジの検知により該先行
系起動時点の検出を行うと共に該起動時点から所定の短
期間に亙り所定の一定値を保持した後に所定の減衰率に
て減少消滅するが如き過渡的な速度補正信号を出力する
先行速度指令回路を設け、該指令回路の出力を前記後行
系用速度指令値に対する補正値となすものとし、更にま
た、前記後行系の速度指令演算系中の位相差関係演算系
のみを動作させ速度差関係演算系を停止させる演算動作
選択回路を設け、該選択回路を前記両機械系の起動に先
立つ停止中に作動させ、該両機械系の停止状態における
前記位相差をその初期値として演算された位相差関連の
速度指令補正値のみに従って前記後行系の低速駆動を行
い、前記先行系の起動開始前に前記初期位相差を零とな
す如く機能構成するものとする。
る同期運転装置は、インバータにより速度制御される誘
導電動機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を
先行系とし他方を該先行系に対する後行系となし、該両
系それぞれの回転部に連動されたロータリ・エンコーダ
の出力パルス信号より演算された該両系間の速度差と位
相差とを調節器を介し変換して得た値を以てそれぞれ前
記の速度差と位相差とに対応する速度指令値となすと共
に該両指令値の和を以て前記先行系の速度をその速度指
令値となす前記後行系に対する速度指令補正値となし、
前記後行系の前記先行系に対する追従同期制御を行うイ
ンバータによる同期運転装置において、前記位相差の時
間的変化率の演算回路と、該変化率が所定値に達せぬ時
に出力を発する比較回路と、前記位相差をその入力とし
前記位相差変化率の演算時点から所定の時間内に該位相
差を零となすに要する前記後行系に対する速度補正量を
演算出力する速度補正量演算回路と、該補正量演算回路
の出力を前記比較回路が出力を発している期間だけ積分
する積分器とを設け、該積分器の出力を前記後行系用速
度指令値に対する補正値となすものとし、或いはまた、
前記先行系の起動時に、該先行系用の前記エンコーダの
出力するパルス信号のパルスエッジの検知により該先行
系起動時点の検出を行うと共に該起動時点から所定の短
期間に亙り所定の一定値を保持した後に所定の減衰率に
て減少消滅するが如き過渡的な速度補正信号を出力する
先行速度指令回路を設け、該指令回路の出力を前記後行
系用速度指令値に対する補正値となすものとし、更にま
た、前記後行系の速度指令演算系中の位相差関係演算系
のみを動作させ速度差関係演算系を停止させる演算動作
選択回路を設け、該選択回路を前記両機械系の起動に先
立つ停止中に作動させ、該両機械系の停止状態における
前記位相差をその初期値として演算された位相差関連の
速度指令補正値のみに従って前記後行系の低速駆動を行
い、前記先行系の起動開始前に前記初期位相差を零とな
す如く機能構成するものとする。
前記の如く、一般にＰ・Ｉ調節器等を用いた連続制御
系における即応性と安定性とは相反する特性であり、該
両者を独自に高めることはできず、更に通常前記制御系
動作中の制御諸定数は固定値となされている。また前記
即応性改善のための微分要素の附加は一般的に前記安定
性を損なうものとする。
系における即応性と安定性とは相反する特性であり、該
両者を独自に高めることはできず、更に通常前記制御系
動作中の制御諸定数は固定値となされている。また前記
即応性改善のための微分要素の附加は一般的に前記安定
性を損なうものとする。
しかしながら、制御系応答時の制御量の変動域に関連
し、制御の即応性を要する範囲は通常入力応答の初期に
おける前記制御量の比較的大幅変動時に対応し、また安
定性を要する範囲は前記制御量のその目標値附近到達時
に対応し、該両範囲は互いに異なる。
し、制御の即応性を要する範囲は通常入力応答の初期に
おける前記制御量の比較的大幅変動時に対応し、また安
定性を要する範囲は前記制御量のその目標値附近到達時
に対応し、該両範囲は互いに異なる。
従って前記両範囲に対応し、不連続的に微分動作或い
はＰ・Ｉ調節器積分時間の短縮等の制御定数変更を行っ
て、制御系の安定性を損なうこなくその即応性を高める
ことが可能となる。
はＰ・Ｉ調節器積分時間の短縮等の制御定数変更を行っ
て、制御系の安定性を損なうこなくその即応性を高める
ことが可能となる。
上記に従い、本発明による同期運転装置は、前記の如
き２組の機械系の追従同期制御に関し、該両機械系間の
速度差と該両系間の相対位置関係を規定する為のそれぞ
れの位置基準点間の位置偏差に対応する位相差とをそれ
ぞれ入力して該両偏差をそれぞれに対応する速度指令値
を出力するＰ・Ｉ調節器を主調整要素とする連続制御系
の構成に対し、前記両機械系中の先行系の起動時に後行
系速度指令信号の補正用に微分信号の如き一過性信号を
出力し該後行系の起動を加速する先行速度指令回路と、
前記位相差の縮小が予定の速さで行われぬ場合に該位相
差を入力とする前記Ｐ・Ｉ調節器の積分時間を等価的且
つ連続的に小となし該位相差に関連する前記後行系の速
度指令値増大用補正信号を作成するために、位相差変化
率演算回路と該変化率の比較回路と加速すべき速度補正
値の演算回路と該補正量を入力とし前記位相差の縮小が
予定より遅い場合にのみ動作する積分回路とを附加した
ものである。
き２組の機械系の追従同期制御に関し、該両機械系間の
速度差と該両系間の相対位置関係を規定する為のそれぞ
れの位置基準点間の位置偏差に対応する位相差とをそれ
ぞれ入力して該両偏差をそれぞれに対応する速度指令値
を出力するＰ・Ｉ調節器を主調整要素とする連続制御系
の構成に対し、前記両機械系中の先行系の起動時に後行
系速度指令信号の補正用に微分信号の如き一過性信号を
出力し該後行系の起動を加速する先行速度指令回路と、
前記位相差の縮小が予定の速さで行われぬ場合に該位相
差を入力とする前記Ｐ・Ｉ調節器の積分時間を等価的且
つ連続的に小となし該位相差に関連する前記後行系の速
度指令値増大用補正信号を作成するために、位相差変化
率演算回路と該変化率の比較回路と加速すべき速度補正
値の演算回路と該補正量を入力とし前記位相差の縮小が
予定より遅い場合にのみ動作する積分回路とを附加した
ものである。
更に前記同期運転装置に、前記両機械系の起動に先立
ち前記後行系速度指令値演算系中の位相差関係演算系の
みを選択的に作動させて該後行系を駆動し、前記両機械
系起動開始時には該両系間位相差を零となす如く作動す
る演算動作選択回路を附加するものである。
ち前記後行系速度指令値演算系中の位相差関係演算系の
みを選択的に作動させて該後行系を駆動し、前記両機械
系起動開始時には該両系間位相差を零となす如く作動す
る演算動作選択回路を附加するものである。
以下本発明の実施例を図面により説明する。第１図は
制御系ブロック回路図、第２図は先行及び後行両機械系
の起動特性図、第３図は両機械系上の位置基準点間の位
置偏差に対応する位相差の変動状態図、第４図は前記両
機械系の構成図である。
制御系ブロック回路図、第２図は先行及び後行両機械系
の起動特性図、第３図は両機械系上の位置基準点間の位
置偏差に対応する位相差の変動状態図、第４図は前記両
機械系の構成図である。
先ず第４図において、11と21とはそれぞれ誘導電動機
12と22とを速度制御するインバータ装置、13と23とはそ
れぞれ前記電動機12と22とにより駆動される機械系であ
り、以下の説明は機械系13を先行系、機械系23を後行系
すなわち追従系として行う。また14と24とはそれぞれ前
記機械系13と23との回転部に連動されたロータリ・エン
コーダであり、Ａ相とＢ相の回転角度パルス信号とＺ相
の原点位置パルス信号とを出力するものであり該各パル
ス信号は前記インバータ装置21に設けられた同期運転装
置に入力されている。
12と22とを速度制御するインバータ装置、13と23とはそ
れぞれ前記電動機12と22とにより駆動される機械系であ
り、以下の説明は機械系13を先行系、機械系23を後行系
すなわち追従系として行う。また14と24とはそれぞれ前
記機械系13と23との回転部に連動されたロータリ・エン
コーダであり、Ａ相とＢ相の回転角度パルス信号とＺ相
の原点位置パルス信号とを出力するものであり該各パル
ス信号は前記インバータ装置21に設けられた同期運転装
置に入力されている。
次に第１図において、31と32とはインターフェイス、
33は速度検出回路であり、前記両エンコーダ14と24との
Ａ相またはＢ相出力パルス信号の計数と図示していない
回路により与えられるクロックパルスによるパルス幅演
算とにより前記両機械系の速度差と前記後行系23の目標
速度となる前記先行系13の速度とを演算検出し、該両検
出値を前記後行機用電動機22の極数対応の周波数信号に
変換し、それぞれ信号Δf1とfpとして出力するものであ
る。なお該信号Δf1は前記速度検出回路33において比例
・積分（Ｐ・Ｉ）変換を受けているものとする。次に34
は位相差検出回路であり、前記両エンコーダからのZ,A,
B各相の出力パルス信号の計数演算により前記両機械系
間の相対位置関係を規定する為のそれぞれの位置基準点
間の位置偏差に対応する位相差Δθを検出するものであ
る。35はＰ・Ｉ調節器であり、前記信号Δθを入力とし
周波数信号Δf2を出力する。該信号Δf2は前記信号fpに
対する位相差関係補正値として加算器ADD2において前記
信号fpとΔf1とに加算された後に前記インバータ装置21
におけるV/F（電圧／周波数）演算器21aに入力されイン
バータ制御回路21bを介して前記電動機22の回転速度を
補正調整するものであり、前記各信号Δf1,Δf2,Δθが
何れも消滅した時点で前記両機械系間の追従同期制御は
完了する。
33は速度検出回路であり、前記両エンコーダ14と24との
Ａ相またはＢ相出力パルス信号の計数と図示していない
回路により与えられるクロックパルスによるパルス幅演
算とにより前記両機械系の速度差と前記後行系23の目標
速度となる前記先行系13の速度とを演算検出し、該両検
出値を前記後行機用電動機22の極数対応の周波数信号に
変換し、それぞれ信号Δf1とfpとして出力するものであ
る。なお該信号Δf1は前記速度検出回路33において比例
・積分（Ｐ・Ｉ）変換を受けているものとする。次に34
は位相差検出回路であり、前記両エンコーダからのZ,A,
B各相の出力パルス信号の計数演算により前記両機械系
間の相対位置関係を規定する為のそれぞれの位置基準点
間の位置偏差に対応する位相差Δθを検出するものであ
る。35はＰ・Ｉ調節器であり、前記信号Δθを入力とし
周波数信号Δf2を出力する。該信号Δf2は前記信号fpに
対する位相差関係補正値として加算器ADD2において前記
信号fpとΔf1とに加算された後に前記インバータ装置21
におけるV/F（電圧／周波数）演算器21aに入力されイン
バータ制御回路21bを介して前記電動機22の回転速度を
補正調整するものであり、前記各信号Δf1,Δf2,Δθが
何れも消滅した時点で前記両機械系間の追従同期制御は
完了する。
次にASW1,ASW2はアナログスイッチ、36は該両スイッ
チを所定の時間毎に順次開閉動作させるサンプリング時
間信号を発するクロック回路である。また37と38とはサ
ンプリング値ホールド用のバッファであり、該バッファ
37は前記スイッチASW1閉路時の前記位相差Δθの検出値
ホールド用、同様にバッファ38は前記スイッチASW2閉路
により入力される前記バッファ37のホールド値を再ホー
ルドするものである。ここに前記両スイッチASW1とASW2
とは順次開閉動作を繰り返すものであり、従って前記バ
ッファ37と38とのホールド内容はそれぞれ前記位相差Δ
θの検出値の今回サンプリング値Δθｎと前回サンプリ
ング値Δθn-1（ｎ＝1,2,3,…）となる。次に39は分割
器であり前記の如きサンプリング値Δθn-1を1/K（Ｋ＞
１）に分割しΔθn-1/Kを出力するものである。また40
は比較器であり、前記信号Δθｎが信号Δθn-1/Kより
大である場合に、換言すれば前記位相差Δθの前記サン
プリング時間内の減衰量が前回サンプリング値Δθn-1
の１−1/K倍以下（例えばＫ＝1.5の場合１−1/K＝1/3）
の場合にその出力を発するものである。従って前記各要
素36〜40,ASW1,ASW2は前記の位相差変化率演算回路を構
成するものとなる。
チを所定の時間毎に順次開閉動作させるサンプリング時
間信号を発するクロック回路である。また37と38とはサ
ンプリング値ホールド用のバッファであり、該バッファ
37は前記スイッチASW1閉路時の前記位相差Δθの検出値
ホールド用、同様にバッファ38は前記スイッチASW2閉路
により入力される前記バッファ37のホールド値を再ホー
ルドするものである。ここに前記両スイッチASW1とASW2
とは順次開閉動作を繰り返すものであり、従って前記バ
ッファ37と38とのホールド内容はそれぞれ前記位相差Δ
θの検出値の今回サンプリング値Δθｎと前回サンプリ
ング値Δθn-1（ｎ＝1,2,3,…）となる。次に39は分割
器であり前記の如きサンプリング値Δθn-1を1/K（Ｋ＞
１）に分割しΔθn-1/Kを出力するものである。また40
は比較器であり、前記信号Δθｎが信号Δθn-1/Kより
大である場合に、換言すれば前記位相差Δθの前記サン
プリング時間内の減衰量が前回サンプリング値Δθn-1
の１−1/K倍以下（例えばＫ＝1.5の場合１−1/K＝1/3）
の場合にその出力を発するものである。従って前記各要
素36〜40,ASW1,ASW2は前記の位相差変化率演算回路を構
成するものとなる。
次に41は前記サンプリング位相差Δθｎをその入力と
し前記位相差変化率の演算時点から所定の時間内に該位
相差を零となすに要する前記後行系に対する速度補正量
を演算出力する速度補正量演算回路、42は該補正量演算
回路の出力を前記比較器40が出力を発している期間だけ
積分動作して速度補正信号Δf3を出力する積分器であ
る。該信号Δf3は前記信号Δf2に加算されて前記位相差
Δθに対する速度補正量の増大を図るものであり、前記
Ｐ・Ｉ調節器35の積分時間を等価的且つ一時的に小とな
すものとして作用する。なお前記信号Δf3の対Δθｎ総
合積分特性の等価積分時間は前記積分器42の積分時間を
前記演算回路41の出力にて除したものであり、該演算回
路41の対Δθｎゲインは、前記両信号Δf2とΔf3との和
による前記後行機械系の増速分の積分値である前記位相
差Δθの補償量が所定時間経過後に前記位相差Δθｎと
なるように随時変更演算されている。
し前記位相差変化率の演算時点から所定の時間内に該位
相差を零となすに要する前記後行系に対する速度補正量
を演算出力する速度補正量演算回路、42は該補正量演算
回路の出力を前記比較器40が出力を発している期間だけ
積分動作して速度補正信号Δf3を出力する積分器であ
る。該信号Δf3は前記信号Δf2に加算されて前記位相差
Δθに対する速度補正量の増大を図るものであり、前記
Ｐ・Ｉ調節器35の積分時間を等価的且つ一時的に小とな
すものとして作用する。なお前記信号Δf3の対Δθｎ総
合積分特性の等価積分時間は前記積分器42の積分時間を
前記演算回路41の出力にて除したものであり、該演算回
路41の対Δθｎゲインは、前記両信号Δf2とΔf3との和
による前記後行機械系の増速分の積分値である前記位相
差Δθの補償量が所定時間経過後に前記位相差Δθｎと
なるように随時変更演算されている。
次に43は先行速度指令回路であり、前記先行系の起動
時に、該先行系用エンコーダ14の出力するＡ相またはＢ
相パルス信号のパルスエッジの検知により該先行系の起
動時点の検知を行うと共に、該起動時点から所定の短期
間に亙り所定の一定値を保持した後に所定の減衰率にて
減少消滅するが如き過渡的な速度補正信号Δf4を出力す
るものであり、その検出に時間遅れを伴う前記先行系の
速度をその目標値とする前記後行系の早急な起動立上が
りを図るものである。
時に、該先行系用エンコーダ14の出力するＡ相またはＢ
相パルス信号のパルスエッジの検知により該先行系の起
動時点の検知を行うと共に、該起動時点から所定の短期
間に亙り所定の一定値を保持した後に所定の減衰率にて
減少消滅するが如き過渡的な速度補正信号Δf4を出力す
るものであり、その検出に時間遅れを伴う前記先行系の
速度をその目標値とする前記後行系の早急な起動立上が
りを図るものである。
更に、前記両機械系の起動に先立つ停止中に、前記の
速度検出回路33と先行速度指令回路43との動作を停止さ
せ他の位相関係演算回路のみを選択的に作動させる図示
していない演算動作選択回路を作動させ、前記両信号Δ
f2とΔf3とに従って前記後行系のみを駆動し、前記両機
械系停止時における前記位相差Δθを前記先行系の起動
開始前に零となす如く構成されている。
速度検出回路33と先行速度指令回路43との動作を停止さ
せ他の位相関係演算回路のみを選択的に作動させる図示
していない演算動作選択回路を作動させ、前記両信号Δ
f2とΔf3とに従って前記後行系のみを駆動し、前記両機
械系停止時における前記位相差Δθを前記先行系の起動
開始前に零となす如く構成されている。
次に第２図の起動特性図において、図（イ）は前記先
行系に対する速度指令値fpsの対時間変化模様を示し、
図（ロ）は該指令値fpsに従った前記先行系の速度fpの
変化模様を示す。なお時刻toは前記先行系の起動指定時
刻である。次に図（ニ）前記後行系に対する速度指令値
fcs中の前記先行系速度fpの検出成分のみの変化模様を
示すものであり、図示時間Δｔの遅れを有している。ま
た図（ハ）は前記検出時間遅れΔｔの補償信号となる前
記先行速度指令回路43の出力信号Δf4の変化模様を示
す。図（ホ）は前記図（ハ）と図（ニ）とに示す両信号
の加算値をその速度指令値とする前記後行系の速度fcの
変化模様を示すものであり、図（ハ）に示す信号Δf4の
波形の適当な選定により前記の速度fcは速度fpに殆ど遅
れることなく立上がり得ることを示すものである。
行系に対する速度指令値fpsの対時間変化模様を示し、
図（ロ）は該指令値fpsに従った前記先行系の速度fpの
変化模様を示す。なお時刻toは前記先行系の起動指定時
刻である。次に図（ニ）前記後行系に対する速度指令値
fcs中の前記先行系速度fpの検出成分のみの変化模様を
示すものであり、図示時間Δｔの遅れを有している。ま
た図（ハ）は前記検出時間遅れΔｔの補償信号となる前
記先行速度指令回路43の出力信号Δf4の変化模様を示
す。図（ホ）は前記図（ハ）と図（ニ）とに示す両信号
の加算値をその速度指令値とする前記後行系の速度fcの
変化模様を示すものであり、図（ハ）に示す信号Δf4の
波形の適当な選定により前記の速度fcは速度fpに殆ど遅
れることなく立上がり得ることを示すものである。
更に第３図の位相差の変動状態図は、前記位相差Δθ
が点ａ→ｂ→ｃ→ｏの如く位相差零の点Ｏに向け移行さ
れる模様を示す。ここに前記各点の位相差は、点ａにて
Δθn-1,点ｂにてΔθn,点ｃにてΔθn-1/Kとなり、該
各位相差は前記スイッチASW1とASW2による前記の位相差
サンプリングの度毎に更新され、１サンプリング期間経
過後に前記Δθｎに対応する点ｂが点ａと点ｃ間にある
場合には位相差Δθの低減変化率が不足しているものと
されて前記速度補正量Δf3の演算が行われる。
が点ａ→ｂ→ｃ→ｏの如く位相差零の点Ｏに向け移行さ
れる模様を示す。ここに前記各点の位相差は、点ａにて
Δθn-1,点ｂにてΔθn,点ｃにてΔθn-1/Kとなり、該
各位相差は前記スイッチASW1とASW2による前記の位相差
サンプリングの度毎に更新され、１サンプリング期間経
過後に前記Δθｎに対応する点ｂが点ａと点ｃ間にある
場合には位相差Δθの低減変化率が不足しているものと
されて前記速度補正量Δf3の演算が行われる。
本発明によれば、インバータにより速度制御される誘
導電動機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を
先行系とし他方を該先行系速度を目標値とする後行系と
なし、該両系間の速度差と位相差とに対するＰ・Ｉ制御
を行って前記両系間の追従同期制御を行うインバータに
よる同期運転装置において、前記の如く、前記先行系起
動時に出力する前記後行系に対する過渡的加速信号の発
生回路と、前記位相差の低減率不足時に与えるＰ・Ｉ調
節器の積分時間の等価的短縮信号発生回路と、前記先行
系の起動に先立ち前記後行系のみを駆動し該両系間の初
期位相差を零となす制御回路を附加することにより、前
記後行系の起動時、或いは運転中の負荷変動時において
該後行系の前記先行系に対する追従性を大幅に向上させ
ることができ、更にはその動特性の異なる機械系間の追
従同期運転に関してもこれを円滑に行うことが可能とな
る。
導電動機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を
先行系とし他方を該先行系速度を目標値とする後行系と
なし、該両系間の速度差と位相差とに対するＰ・Ｉ制御
を行って前記両系間の追従同期制御を行うインバータに
よる同期運転装置において、前記の如く、前記先行系起
動時に出力する前記後行系に対する過渡的加速信号の発
生回路と、前記位相差の低減率不足時に与えるＰ・Ｉ調
節器の積分時間の等価的短縮信号発生回路と、前記先行
系の起動に先立ち前記後行系のみを駆動し該両系間の初
期位相差を零となす制御回路を附加することにより、前
記後行系の起動時、或いは運転中の負荷変動時において
該後行系の前記先行系に対する追従性を大幅に向上させ
ることができ、更にはその動特性の異なる機械系間の追
従同期運転に関してもこれを円滑に行うことが可能とな
る。
第１図は本発明の実施例を示す制御系ブロック回路図、
第２図は前記両機械系の起動特性図、第３図は位相差の
変動状態図、第４図は前記両機械系の構成図である。 11,21……インバータ装置、12,22……誘導電動機、13…
…機械系（先行系）、23……機械系（後行系）、14,24
……ロータリー・エンコーダ、21a……V/F演算器、21b
……インバータ制御回路、31,32……インターフェイ
ス、33……速度検出回路、34……位相差検出回路、35…
…Ｐ・Ｉ調節器、36……クロック回路、37,38……バッ
ファ、39……分割器、40……比較器、41……速度補正量
演算回路、42……積分器、43……先行速度指令回路、AD
D1,ADD2……加算器、ASW1,ASW2……アナログスイッチ。
第２図は前記両機械系の起動特性図、第３図は位相差の
変動状態図、第４図は前記両機械系の構成図である。 11,21……インバータ装置、12,22……誘導電動機、13…
…機械系（先行系）、23……機械系（後行系）、14,24
……ロータリー・エンコーダ、21a……V/F演算器、21b
……インバータ制御回路、31,32……インターフェイ
ス、33……速度検出回路、34……位相差検出回路、35…
…Ｐ・Ｉ調節器、36……クロック回路、37,38……バッ
ファ、39……分割器、40……比較器、41……速度補正量
演算回路、42……積分器、43……先行速度指令回路、AD
D1,ADD2……加算器、ASW1,ASW2……アナログスイッチ。
Claims (3)
- 【請求項１】インバータにより速度制御される誘導電動
機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を先行系
とし他方を該先行系に対する後行系となし、該両系それ
ぞれの回転部に連動されたロータリ・エンコーダの出力
パルス信号より演算された該両系間の速度差と位相差と
を調節器を介し変換して得た値を以てそれぞれ前記の速
度差と位相差とに対応する速度指令値となすと共に該両
指令値の和を以て前記先行系の速度をその速度指令値と
なす前記後行系に対する速度指令補正値となし、前記後
行系の前記先行系に対する追従同期制御を行うインバー
タによる同期運転装置において、前記位相差の時間的変
化率の演算回路と、該変化率が所定値に達せぬ時に出力
を発する比較回路と、前記位相差をその入力とし前記位
相差変化率の演算時点から所定の時間内に該位相差を零
となすに要する前記後行系に対する速度補正量を演算出
力する速度補正量演算回路と、該補正量演算回路の出力
を前記比較回路が出力を発している期間だけ積分する積
分器とを設け、該積分器の出力を前記後行系用速度指令
値に対する補正値となすことを特徴とするインバータに
よる同期運転装置。 - 【請求項２】インバータにより速度制御される誘導電動
機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を先行系
とし他方を該先行系に対する後行系となし、該両系それ
ぞれの回転部に連動されたロータリ・エンコーダの出力
パルス信号より演算された該両系間の速度差と位相差と
を調節器を介し変換して得た値を以てそれぞれ前記の速
度差と位相差とに対応する速度指令値となすと共に該両
指令値の和を以て前記先行系の速度をその速度指令値と
なす前記後行系に対する速度指令補正値となし、前記後
行系の前記先行系に対する追従同期制御を行うインバー
タによる同期運転装置において、前記先行系の起動時
に、該先行系用の前記エンコーダの出力するパルス信号
のパルスエッジの検知により該先行系起動時点の検出を
行うと共に該起動時点からの所定の短期間に亙り所定の
一定値を保持した後に所定の減衰率にて減少消滅するが
如き過渡的な速度補正信号を出力する先行速度指令回路
を設け、該指令回路の出力を前記後行系用速度指令値に
対する補正値となすことを特徴とするインバータによる
同期運転装置。 - 【請求項３】インバータにより速度制御される誘導電動
機をそれぞれ駆動源とする２組の機械系の一方を先行系
とし他方を該先行系に対する後行系となし、該両系それ
ぞれの回転部に連動されたロータリ・エンコーダの出力
パルス信号より演算された該両系間の速度差と位相差と
を調節器を介し変換して得た値を以てそれぞれ前記の速
度差と位相差とに対応する速度指令値となすと共に該両
指令値の和を以て前記先行系の速度をその速度指令値と
なす前記後行系に対する速度指令補正値となし、前記後
行系の前記先行系に対する追従同期制御を行うインバー
タによる同期運転装置において、前記後行系の速度指令
演算系中の位相差関係演算系のみを動作させ速度差関係
演算系を停止させる演算動作選択回路を設け、該選択回
路を前記両機械系の起動に先立つ停止中に作動させ、該
両機械系の停止状態における前記位相差をその初期値と
して演算された位相差関連の速度指令補正値のみに従っ
て前記後行系の低速駆動を行い、前記先行系の起動開始
前に前記の初期位相差を零となす如く機能構成されたこ
とを特徴とするインバータによる同期運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238072A JP2893900B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | インバータによる同期運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238072A JP2893900B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | インバータによる同期運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121093A JPH04121093A (ja) | 1992-04-22 |
| JP2893900B2 true JP2893900B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=17024741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238072A Expired - Lifetime JP2893900B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | インバータによる同期運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893900B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP2238072A patent/JP2893900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04121093A (ja) | 1992-04-22 |
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