JPH0118671B2 - - Google Patents
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- JPH0118671B2 JPH0118671B2 JP56019275A JP1927581A JPH0118671B2 JP H0118671 B2 JPH0118671 B2 JP H0118671B2 JP 56019275 A JP56019275 A JP 56019275A JP 1927581 A JP1927581 A JP 1927581A JP H0118671 B2 JPH0118671 B2 JP H0118671B2
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- gain
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- thyristor
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/2805—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電動機の速度制御における応答性
と安定性の改善に関するものである。
と安定性の改善に関するものである。
従来のこの種の装置として第１図に示すものが
あつた。図において、１は速度指令信号、２は比
例積分補償回路、３はサイリスタ点弧回路、４は
このサイリスタ点弧回路３により点弧される可逆
サイリスタスタツクで、正弦波交流電源４ａと接
続されている。５は直流電動機、６はこの電動機
５の回転速度を検出する速度発電機、７は速度帰
還信号である。
あつた。図において、１は速度指令信号、２は比
例積分補償回路、３はサイリスタ点弧回路、４は
このサイリスタ点弧回路３により点弧される可逆
サイリスタスタツクで、正弦波交流電源４ａと接
続されている。５は直流電動機、６はこの電動機
５の回転速度を検出する速度発電機、７は速度帰
還信号である。
次に動作について説明する。速度指令信号１が
入力されると、この速度指令信号１と速度帰還信
号７との差分が比例積分補償回路２により増幅さ
れる。この比例積分補償回路２は一般に知られて
いるように信号を増幅するばかりでなく制御ルー
プを安定化させる働きも兼ね備えている。このよ
うに増幅された信号はサイリスタ点弧回路３に入
る。このサイリスタ点弧回路３は直流電圧入力を
正弦波交流電源４ａに同期した位相角に変換し、
かつ、サイリスタ点弧に必要な点弧パルスを発生
する。ここでは直流電圧入力と位相角とは比例し
ているので、周知のようにサイリスタスタツク４
の出力電圧はサイリスタ点弧回路３の出力電圧に
は比例せず、 V4＝Ｋ（１―COS V3） …(1) となる。
入力されると、この速度指令信号１と速度帰還信
号７との差分が比例積分補償回路２により増幅さ
れる。この比例積分補償回路２は一般に知られて
いるように信号を増幅するばかりでなく制御ルー
プを安定化させる働きも兼ね備えている。このよ
うに増幅された信号はサイリスタ点弧回路３に入
る。このサイリスタ点弧回路３は直流電圧入力を
正弦波交流電源４ａに同期した位相角に変換し、
かつ、サイリスタ点弧に必要な点弧パルスを発生
する。ここでは直流電圧入力と位相角とは比例し
ているので、周知のようにサイリスタスタツク４
の出力電圧はサイリスタ点弧回路３の出力電圧に
は比例せず、 V4＝Ｋ（１―COS V3） …(1) となる。
ここで、V3はサイリスタ点弧回路３の出力電
圧、 V4はサイリスタスタツク４の出力電圧、 Ｋは比例定数である。
圧、 V4はサイリスタスタツク４の出力電圧、 Ｋは比例定数である。
上記サイリスタスタツク４の出力電圧が直流電
動機５に印加されて電動機５に直結された速度発
電機６の出力電圧すなわち速度帰還信号７が大き
くなり、上述の速度指令信号１との差が零になつ
て制御ループは平衡する。
動機５に印加されて電動機５に直結された速度発
電機６の出力電圧すなわち速度帰還信号７が大き
くなり、上述の速度指令信号１との差が零になつ
て制御ループは平衡する。
従来の制御装置は(1)式のように制御ループ内に
非線形特性があるので、全速度範囲で均一なルー
プゲインがとれなくなるとともに、サイリスタ位
相制御ではサイリスタの導通時間と非導通時間の
比率の大小、すなわち電流の大小によつて制御ル
ープの応答時定数が変わるので、電動機の加減速
度の電流の大小に応じて制御ループの応答時定数
が変わるという不具合がある。このように従来の
制御装置は、電動機の運転状態により制御ループ
の応答性が変わるので、応答性の一番過敏な運転
状態で安定性が得られるようにゲイン及び補償回
路の設定をしなければならないために、その他の
運転状態では応答性が損われる欠点があつた。
非線形特性があるので、全速度範囲で均一なルー
プゲインがとれなくなるとともに、サイリスタ位
相制御ではサイリスタの導通時間と非導通時間の
比率の大小、すなわち電流の大小によつて制御ル
ープの応答時定数が変わるので、電動機の加減速
度の電流の大小に応じて制御ループの応答時定数
が変わるという不具合がある。このように従来の
制御装置は、電動機の運転状態により制御ループ
の応答性が変わるので、応答性の一番過敏な運転
状態で安定性が得られるようにゲイン及び補償回
路の設定をしなければならないために、その他の
運転状態では応答性が損われる欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、速度帰還信号と速
度誤差信号を用いてループゲインを補正すること
により、電動機の全ての運転状態で均一な応答性
を得ることのできる電動機制御装置を提供するこ
とを目的としている。
去するためになされたもので、速度帰還信号と速
度誤差信号を用いてループゲインを補正すること
により、電動機の全ての運転状態で均一な応答性
を得ることのできる電動機制御装置を提供するこ
とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第２図〜第４図に
ついて説明する。なお、第２図は電動機制御装置
の回路図、第３図は速度帰還信号対ゲイン特性
図、第４図は第２図のＡ点におけるＡ点電圧対ゲ
イン特性図である。また、第２図において、第１
図と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
しているので説明を省略する。
ついて説明する。なお、第２図は電動機制御装置
の回路図、第３図は速度帰還信号対ゲイン特性
図、第４図は第２図のＡ点におけるＡ点電圧対ゲ
イン特性図である。また、第２図において、第１
図と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
しているので説明を省略する。
８は演算増幅器、９はこの演算増幅器８の帰還
抵抗を構成する電界効果形トランジスタ（以下、
FETという）、１０は速度帰還信号７を絶対値に
変換し、かつその変換比とクランプ点CPを設定
できる第１の絶対値回路、１１は上記演算増幅器
８の出力信号を絶対値に変換し、かつその変換比
とクランプ点CPを設定できる第２の絶対値回路、
１２は上記第１および第２の絶対値回路１０，１
１の出力を加え合わせる加算器、１３はこの加算
器１２からの加算信号を上記FET９のゲートに
与える信号に変換するFET駆動回路で、これら
によりゲイン補正回路１４を構成している。
抵抗を構成する電界効果形トランジスタ（以下、
FETという）、１０は速度帰還信号７を絶対値に
変換し、かつその変換比とクランプ点CPを設定
できる第１の絶対値回路、１１は上記演算増幅器
８の出力信号を絶対値に変換し、かつその変換比
とクランプ点CPを設定できる第２の絶対値回路、
１２は上記第１および第２の絶対値回路１０，１
１の出力を加え合わせる加算器、１３はこの加算
器１２からの加算信号を上記FET９のゲートに
与える信号に変換するFET駆動回路で、これら
によりゲイン補正回路１４を構成している。
次に、この発明による装置の動作について説明
する。
する。
速度指令信号１が入力されると、この速度指令
信号１と速度帰還信号７との差分が演算増幅器８
に入力され、増幅された出力が第２図中Ａ点に現
われるが、このとき上述のゲイン補正回路１４の
特性は第３図に示すようになつている。すなわ
ち、この特性は速度が小さくなるにしたがつてゲ
インＧを上げている。これは従来の制御装置で
は、一般に速度が低い範囲ではゲインＧが低く、
速度が上がるにしたがつてゲインＧが高くなる傾
向にあるので、これを補正するためである。
信号１と速度帰還信号７との差分が演算増幅器８
に入力され、増幅された出力が第２図中Ａ点に現
われるが、このとき上述のゲイン補正回路１４の
特性は第３図に示すようになつている。すなわ
ち、この特性は速度が小さくなるにしたがつてゲ
インＧを上げている。これは従来の制御装置で
は、一般に速度が低い範囲ではゲインＧが低く、
速度が上がるにしたがつてゲインＧが高くなる傾
向にあるので、これを補正するためである。
このゲイン補正は、速度帰還信号７の絶対値出
力を演算増幅器８の帰還抵抗として使用している
FET９のゲートに合う特性にFET駆動回路１３
で変換し、上記速度帰還信号７の変化に対応して
FET９のドレイン―ソース間抵抗を連続的に変
化させることにより実現している。
力を演算増幅器８の帰還抵抗として使用している
FET９のゲートに合う特性にFET駆動回路１３
で変換し、上記速度帰還信号７の変化に対応して
FET９のドレイン―ソース間抵抗を連続的に変
化させることにより実現している。
なお、第３図に示した特性は第２図中のＢ点を
切り離した場合の特性で、直線の傾きθとクラン
プ点CPとを独立に設定できるよう構成されてい
る。また、クランプ点CPは所定速度以上で固定
ゲインにしたい場合にその速度に設定する。さら
に、最大ゲインGmaxはFET駆動回路１３により
設定し、第３図、第４図の最大ゲインGmaxはそ
れぞれ同じ値である。
切り離した場合の特性で、直線の傾きθとクラン
プ点CPとを独立に設定できるよう構成されてい
る。また、クランプ点CPは所定速度以上で固定
ゲインにしたい場合にその速度に設定する。さら
に、最大ゲインGmaxはFET駆動回路１３により
設定し、第３図、第４図の最大ゲインGmaxはそ
れぞれ同じ値である。
次いで、第２図中のＣ点を切り離した場合の特
性を示す第４図について説明する。
性を示す第４図について説明する。
第２図中のＡ点電圧が大きくなるにしたがつ
て、ゲインＧを下げているのは次の理由による。
すなわち電動機５が加減速を受けると上記Ａ点電
圧が大きくなり、この時大きな電流が電動機５に
流れるが、この場合サイリスタの導通時間の非導
通時間に対する比率が大きくなる（大きな加減速
電流が流れる場合は非導通時間が零になる場合も
ある）と制御ループの応答が早くなるので、安定
性を確保するためにはループゲインを下げ、極力
線形に近づける必要があるためである。
て、ゲインＧを下げているのは次の理由による。
すなわち電動機５が加減速を受けると上記Ａ点電
圧が大きくなり、この時大きな電流が電動機５に
流れるが、この場合サイリスタの導通時間の非導
通時間に対する比率が大きくなる（大きな加減速
電流が流れる場合は非導通時間が零になる場合も
ある）と制御ループの応答が早くなるので、安定
性を確保するためにはループゲインを下げ、極力
線形に近づける必要があるためである。
なお、ゲインＧを下げる度合及び範囲を設定す
るため、第２の絶対値回路にも、直線の傾きθと
クランプ点CPとを独立に設定する機能を有する。
るため、第２の絶対値回路にも、直線の傾きθと
クランプ点CPとを独立に設定する機能を有する。
以上の二つのゲイン補正機能により比例積分補
償回路２、サイリスタ点弧回路３、サイリスタス
タツク４、電動機５、速度発電機６、速度帰還信
号７などから構成される制御ループが線形化され
るので、制御装置の能力を広い制御範囲にわたつ
て均一に引き出すことが可能となり、応答性の良
い、しかも安定性の良い制御ループを構成でき
る。
償回路２、サイリスタ点弧回路３、サイリスタス
タツク４、電動機５、速度発電機６、速度帰還信
号７などから構成される制御ループが線形化され
るので、制御装置の能力を広い制御範囲にわたつ
て均一に引き出すことが可能となり、応答性の良
い、しかも安定性の良い制御ループを構成でき
る。
なお、上記実施例では安価なゲイン補正回路１
４を実現するためにFET９を使用しているが、
乗算器や演算増幅器を使用して同様な特性を得る
ことができることはいうまでもない。
４を実現するためにFET９を使用しているが、
乗算器や演算増幅器を使用して同様な特性を得る
ことができることはいうまでもない。
また、上記実施例では直流電動機のサイリスタ
制御について説明したが、交流電動機のサイリス
タ制御に適用してもよく、さらに、第２図中Ａ点
の信号の代わりにサイリスタに流れる電流の導通
時間と非導通時間の比率をアナログ電圧に変換
し、第２の絶対値回路１１に入力しても上記実施
例と同様の効果を奏する。
制御について説明したが、交流電動機のサイリス
タ制御に適用してもよく、さらに、第２図中Ａ点
の信号の代わりにサイリスタに流れる電流の導通
時間と非導通時間の比率をアナログ電圧に変換
し、第２の絶対値回路１１に入力しても上記実施
例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、速度帰還信
号及び速度誤差信号、すなわち加減速の大きさを
表わす信号によりゲインを連続的に制御するよう
に構成したので速度に対する非線形性の改善及び
加減速時の応答性の均一化がはかれるため、安定
性と応答性の良い制御性能を得ることができる効
果がある。
号及び速度誤差信号、すなわち加減速の大きさを
表わす信号によりゲインを連続的に制御するよう
に構成したので速度に対する非線形性の改善及び
加減速時の応答性の均一化がはかれるため、安定
性と応答性の良い制御性能を得ることができる効
果がある。
第１図は従来の電動機制御装置を示す回路図、
第２図〜第４図はそれぞれこの発明の一実施例を
説明するもので、第２図は電動機制御装置の回路
図、第３図は速度帰還信号対ゲイン特性図、第４
図は第２図中のＡ点電圧対ゲイン特性図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を
示し、１は速度指令信号、２は比例積分補償回
路、３はサイリスタ点弧回路、４はサイリスタス
タツク、５は直流電動機、６は速度発電機、７は
速度帰還信号、８は演算増幅器、９はFET、１
０，１１は絶対値回路、１２は加算器、１３は
FET駆動回路、１４はゲイン補正回路である。
第２図〜第４図はそれぞれこの発明の一実施例を
説明するもので、第２図は電動機制御装置の回路
図、第３図は速度帰還信号対ゲイン特性図、第４
図は第２図中のＡ点電圧対ゲイン特性図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を
示し、１は速度指令信号、２は比例積分補償回
路、３はサイリスタ点弧回路、４はサイリスタス
タツク、５は直流電動機、６は速度発電機、７は
速度帰還信号、８は演算増幅器、９はFET、１
０，１１は絶対値回路、１２は加算器、１３は
FET駆動回路、１４はゲイン補正回路である。
Claims (1)
- １ 速度発電機からの速度信号を絶対値に変換
し、かつ速度が小さくなるに従つてゲインを上げ
るための信号を出力する回路と、速度誤差信号を
絶対値に変換し、かつ誤差信号が小さくなるに従
つてゲインを上げるための信号を出力する回路
と、これら二つの回路の出力を加算する回路と、
その加算出力によりゲインを連続的に変化させる
ゲイン補正回路とを有し、上記速度信号および速
度誤差信号のそれぞれの大きさにより速度ループ
ゲインを自動補正することを特徴とする電動機制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019275A JPS57135693A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Control device for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56019275A JPS57135693A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Control device for motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57135693A JPS57135693A (en) | 1982-08-21 |
| JPH0118671B2 true JPH0118671B2 (ja) | 1989-04-06 |
Family
ID=11994889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56019275A Granted JPS57135693A (en) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Control device for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57135693A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020105733A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 国立大学法人北海道大学 | 労働状態の判定用のプログラム、判定システム及び判定装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6082079A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 電動機の速度制御系のゲイン自動補正方法 |
| JPS6098886A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の駆動装置 |
| JPH062177Y2 (ja) * | 1984-10-13 | 1994-01-19 | 富士電機株式会社 | 電気器具の取付装置 |
| JPS6281988A (ja) * | 1985-10-01 | 1987-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | サイリスタ増幅器 |
| JPH02303386A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-17 | Funai Denki Kenkyusho:Kk | 自動トラッキング装置用サーボゲイン調整回路 |
| AU669431B2 (en) * | 1993-06-17 | 1996-06-06 | Cms Gilbreth Packaging Systems, Inc. | Registration system for web feeding |
| US5821724A (en) * | 1995-02-03 | 1998-10-13 | Cms Gilbreth Packaging Systems | Feedback limiter for closed loop motor controller |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329004A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | Multi plex transmission system |
| JPS5534878A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling speed of motor |
-
1981
- 1981-02-12 JP JP56019275A patent/JPS57135693A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329004A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | Multi plex transmission system |
| JPS5534878A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling speed of motor |
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|---|---|---|---|---|
| WO2020105733A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 国立大学法人北海道大学 | 労働状態の判定用のプログラム、判定システム及び判定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57135693A (en) | 1982-08-21 |
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