JPH03143289A - Switching driving system of induction motor - Google Patents
Switching driving system of induction motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、工作機械の主軸を駆動する誘導電動機の駆動
方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a drive system for an induction motor that drives the main shaft of a machine tool.
従来の技術
工作機械の主軸においては高速回転が要求され、現在で
は最高10万〜20万回転(rpm)のものも出現して
いる。そして、停止状態からこの最高速度までの広い範
囲の速度制御が必要とされている。The spindles of conventional technical machine tools are required to rotate at high speeds, and now spindles of up to 100,000 to 200,000 revolutions (rpm) have appeared. There is a need for speed control over a wide range from a stopped state to this maximum speed.
従来、主軸速度が20. H[l r p mを超える
電動機の駆動回路はインバータの矩形波駆動方式によっ
て行われている。この方式では、インバータのスイッチ
ング素子のチョッピング限界周波数まで電動機の励磁周
波数を上げることができ、高速回転を可能にしている。Conventionally, the spindle speed was 20. A drive circuit for a motor that exceeds H[l r p m is driven by an inverter square wave drive system. With this method, the excitation frequency of the motor can be increased up to the chopping limit frequency of the switching element of the inverter, making high-speed rotation possible.
一方、工具の自動交換を行う工作機械においては、主軸
位置を定位置に停止させねばならない。On the other hand, in a machine tool that automatically exchanges tools, the spindle must be stopped at a fixed position.
また、主軸に取付けたワークに対し加工を行うような場
合、主軸を定位置に停止させる必要がある。Furthermore, when processing a workpiece attached to the spindle, it is necessary to stop the spindle at a fixed position.
このような場合、低速でかつ正確な位置決め制御が要求
される。In such cases, slow and accurate positioning control is required.
発明が解決しようとする課題
主軸を高速で回転させるには、上述したように、インバ
ータの矩形波駆動方式を用いる必要があるが、主軸を低
速で駆動し位置決めを行うような場合、インバータの矩
形波駆動方式であると正確な位置決めができないという
欠点がある。Problems to be Solved by the Invention In order to rotate the main shaft at high speed, it is necessary to use the inverter's rectangular wave drive system, as described above. However, when the main shaft is driven at low speed for positioning, The wave drive method has the disadvantage that accurate positioning cannot be performed.
そこで、本発明は高速の速度制御を可能にすると共に低
速の速度制御及び正確な位置決めをも可能にする誘導電
動機の切換駆動方式を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching drive system for an induction motor that enables high-speed speed control as well as low-speed speed control and accurate positioning.
課題を解決するための手段
インバータ出力に基いて形成される回転磁界により駆動
される誘導電動機において、本発明は、各相のパルス幅
変調(以下、PWMという)信号を出力するPWM回路
と、各相の矩形波信号を出力する矩形波発生回路と、誘
導電動機を駆動するインバータに上記PWM信号か上記
矩形波信号かを切換えて入力する切換回路とを設け、誘
導電動機の速度が設定値位下か否かに応じて、上記矩形
波信号と上記PWM信号の位相同期をとって切換回路を
切換え、速度が設定値以下ならば上記PwM信号を、速
度が設定値を超えると上記矩形波信号をインバータに入
力し誘導電動機を駆動するようにすることにより上記課
題を解決した。Means for Solving the Problems In an induction motor driven by a rotating magnetic field formed based on an inverter output, the present invention provides a PWM circuit that outputs pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) signals for each phase, and a A rectangular wave generation circuit outputs a phase rectangular wave signal, and a switching circuit inputs the above PWM signal or the above rectangular wave signal to an inverter that drives the induction motor. Depending on whether or not the above rectangular wave signal and the above PWM signal are in phase synchronization, the switching circuit is switched, and if the speed is below the set value, the above PwM signal is applied, and if the speed exceeds the set value, the above rectangular wave signal is applied. The above problem was solved by inputting the signal to an inverter to drive the induction motor.
作用
電動機の速度が設定値を超えると、矩形波信号でインバ
ータが制御されるから、インバータのスイッチング素子
のチョッピング限界周波数で決まる速度まで電動機速度
を上げることができ、高速域での速度制御を可能にする
。一方、電動機の速度が設定値以下になるとPWM信号
によってインバータを制御し電動機を駆動するようにし
たから、低速域での速度制御を正確なものとすると共に
位置決めも正確に行うことができる。When the operating motor speed exceeds the set value, the inverter is controlled by a square wave signal, so the motor speed can be increased to the speed determined by the chopping limit frequency of the inverter's switching element, making speed control possible in the high-speed range. Make it. On the other hand, since the inverter is controlled by the PWM signal to drive the motor when the speed of the motor falls below the set value, it is possible to accurately control the speed in the low speed range and to perform accurate positioning.
実施例
図は、本発明を実施する実施例の要部ブロック図である
。The embodiment diagram is a main part block diagram of an embodiment for implementing the present invention.
図中、符号1は誘導電動機7に取付けられたパルスエン
コーダ8からの正転パルス+P、逆転パルス−Pを計数
する可逆カウンタ回路で、誘導電動機7のロータの回転
位置を検出し、電気角0度。In the figure, reference numeral 1 denotes a reversible counter circuit that counts forward rotation pulses +P and reverse rotation pulses -P from a pulse encoder 8 attached to the induction motor 7. It detects the rotational position of the rotor of the induction motor 7, and detects the electrical angle 0. Every time.
120度、240度の3点でパルスを出力する。Pulses are output at three points: 120 degrees and 240 degrees.
符号2はカウンタ回路1からの電気角0度、120度、
240度のパルスを受けて誘導電動機7を駆動するモー
タ駆動回路6のインバータへU相。Code 2 indicates electrical angles from counter circuit 1 of 0 degrees, 120 degrees,
The U phase is sent to the inverter of the motor drive circuit 6 that drives the induction motor 7 in response to the 240 degree pulse.
■相、W相の矩形波信号を切換え回路4を介して出力す
る矩形波発生回路である。This is a rectangular wave generation circuit that outputs rectangular wave signals of the (2) phase and W phase via the switching circuit 4.
このカウンタ回路1.矩形波発生回路2は、従来のイン
バータを矩形波信号で駆動する誘導電動機の駆動回路と
同一であり、詳細は省略する。This counter circuit 1. The rectangular wave generation circuit 2 is the same as a conventional induction motor drive circuit that drives an inverter with a rectangular wave signal, and the details thereof will be omitted.
また、符号3はPWM回路で、各相のPWM信号を出力
するものである。従来のサーボ制御方式と同様に、パル
スエンコーダ8からのフィードバックパルスに基いて位
置ループ、速度ループ及び電流検出器(図示せず)から
の信号により、電流ループが組まれパルスエンコーダ8
から得られる電動機7の回転周波数に速度ループの出力
に比例したスリップ周波数を加算して得られる駆動周波
数から、90度位相の異なる2つの正弦波を作り、この
2つの正弦波に速度ループ出力を乗じ、励磁電流成分を
それぞれ加算して1次電流指令を作り、この2つの1次
電流指令をU、 V、 W相の電流指令に変換し、さら
に電流ループを介してU、 V。Further, reference numeral 3 is a PWM circuit that outputs PWM signals of each phase. Similar to the conventional servo control system, a current loop is set up based on the feedback pulse from the pulse encoder 8, a position loop, a velocity loop, and a signal from a current detector (not shown).
Two sine waves with a phase difference of 90 degrees are created from the driving frequency obtained by adding a slip frequency proportional to the output of the speed loop to the rotational frequency of the motor 7 obtained from The primary current command is created by multiplying and adding the excitation current components, and converts these two primary current commands into U, V, and W phase current commands, and then outputs the U, V through the current loop.
W相の電流指令1u、Iv、Iwが作られる。この電流
指令1u、Iv、 丁WがPWM回路4に入力され、
PWM回路4では三角波とこの電流指令が比較され、3
相のPWM信号が出力される。W-phase current commands 1u, Iv, and Iw are generated. These current commands 1u, Iv, and W are input to the PWM circuit 4,
In the PWM circuit 4, the triangular wave and this current command are compared, and 3
The phase PWM signal is output.
切換え回路4は矩形波発生回路2からの各相の矩形波信
号、PWM回路からのPWM信号を入力し、切換え指令
回路5からの出力に応じて切換えて、矩形波信号かPW
M信号をモータ駆動回路6のインバータに出力する。The switching circuit 4 inputs the rectangular wave signals of each phase from the rectangular wave generating circuit 2 and the PWM signal from the PWM circuit, and switches according to the output from the switching command circuit 5 to output the rectangular wave signal or the PWM signal.
The M signal is output to the inverter of the motor drive circuit 6.
切換え指令回路5はパルスエンコーダ8からのフィード
バックパルスによって求められる電動機7の実速度、U
相の矩形波信号、U相のPWM信号を入力し、実速度が
設定された基準速度を超えたとき、または基準速度以下
に低下したとき、U相の矩形波信号、PWM信号を比較
し、同位相になった時点で切換え信号を出力し、切換え
回路4を切換え、実速度が基準速度を超えた状態では、
矩形波発生回路2からの各相矩形波信号をモータ駆動量
回路5のインバータに入力し、誘導電動機を矩形波駆動
する。また、実速度が基準速度以下の場合には切換え回
路4はPWM信号側に切換わり、PWM回路3からのP
WM信号をモータ駆動回路6のインバータに入力し、誘
導電動機7をPWM方式で駆動する。The switching command circuit 5 outputs the actual speed of the electric motor 7, U, determined by the feedback pulse from the pulse encoder 8.
Input the rectangular wave signal of the phase and the PWM signal of the U phase, and when the actual speed exceeds the set reference speed or decreases below the reference speed, compare the rectangular wave signal of the U phase and the PWM signal, When the phase becomes the same, a switching signal is output, switching circuit 4 is switched, and when the actual speed exceeds the reference speed,
The rectangular wave signals of each phase from the rectangular wave generation circuit 2 are input to the inverter of the motor drive amount circuit 5 to drive the induction motor with a rectangular wave. Furthermore, when the actual speed is lower than the reference speed, the switching circuit 4 switches to the PWM signal side, and the PWM signal from the PWM circuit 3 is switched to the PWM signal side.
The WM signal is input to the inverter of the motor drive circuit 6, and the induction motor 7 is driven by the PWM method.
このように、切換え指令回路5からの指令によって、電
動機7の実速度が基準速度以下の低速の場合には、PW
M信号によってインバータが制御され、誘導電動機はP
WM方式で駆動されるので、正確な速度制御及び位置決
めできる。また、基準速度を超えると、矩形波信号によ
ってインバータは制御され、誘導電動機7は矩形波駆動
されるから、誘導電動機7はインバータのスイッチング
素子のチョッピング限界周波数に対応する速度まで高速
回転制御が可能となる。In this way, according to the command from the switching command circuit 5, when the actual speed of the electric motor 7 is lower than the reference speed, the PW
The inverter is controlled by the M signal, and the induction motor is controlled by the P signal.
Since it is driven by the WM method, accurate speed control and positioning can be performed. Furthermore, when the reference speed is exceeded, the inverter is controlled by a rectangular wave signal and the induction motor 7 is driven by a rectangular wave, so the induction motor 7 can be controlled to rotate at high speed up to a speed corresponding to the chopping limit frequency of the switching element of the inverter. becomes.
なお、切換え指令の基準となる基準速度として、一定の
幅(ヒステリシス)を持つ上限値、下限値を設定し、電
動機7の実速度が上限値を超えると、切換え指令回路5
は切換え信号を出力して矩形波信号側に切換え回路4を
切換え、また、下限値を超えると切換え信号を出力して
PWM信号側へ切換え回路4を切換えて、スムーズな切
換えを行うようにしても良い。Note that an upper limit value and a lower limit value with a certain width (hysteresis) are set as reference speeds that serve as the reference for the switching command, and when the actual speed of the motor 7 exceeds the upper limit value, the switching command circuit 5
outputs a switching signal and switches the switching circuit 4 to the square wave signal side, and when the lower limit value is exceeded, outputs a switching signal and switches the switching circuit 4 to the PWM signal side to perform smooth switching. Also good.
発明の効果
本発明は、誘導電動機を高速領域ではインバータを矩形
波で制御することにより駆動するので、インバータのス
イッチング素子のチョッピング限界周波数で決まる最高
速まで高速回転及び速度制御を可能とし、低速領域では
、インバータをPWM方式で制御して誘導電動機を駆動
するから、低速領域においても正確な速度制御ができる
と共に正確な位置決めができる。さらには、主軸の速度
一定制御、主軸に取付けたワークの周速を一定にする周
速一定制御をも可能にする。Effects of the Invention The present invention drives an induction motor by controlling an inverter with a rectangular wave in a high-speed region, so it is possible to perform high-speed rotation and speed control up to the maximum speed determined by the chopping limit frequency of the switching element of the inverter, and in a low-speed region. Since the inverter is controlled by the PWM method to drive the induction motor, accurate speed control and accurate positioning can be achieved even in the low speed range. Furthermore, it also enables constant speed control of the spindle and constant circumferential speed control that keeps the circumferential speed of the workpiece attached to the spindle constant.
図面は本発明を実施する一実施例の要部ブロックである
。
王・・・カウンタ回路、2・・・矩形波発生回路、3・
・・PWM回路、4・・・切換え回路、5・・・切換え
指今回路、
6・・・モータ駆動回路、
7・・・誘導電動機、
8・・・パルスエンコーダ。
)The drawing shows essential blocks of one embodiment of the present invention. King: Counter circuit, 2: Square wave generation circuit, 3:
... PWM circuit, 4... switching circuit, 5... switching finger current circuit, 6... motor drive circuit, 7... induction motor, 8... pulse encoder. )
Claims (1)
される誘導電動機において、各相のパルス幅変調信号を
出力するパルス幅変調回路と、各相の矩形波信号を出力
する矩形波発生回路と、誘導電動機を駆動するインバー
タに上記パルス幅変調信号か上記矩形波信号かを切換え
て入力する切換え回路とを設け、誘導電動機の速度が設
定値位下か否かに応じて、上記矩形波信号と上記パルス
幅変調信号の位相同期をとって切換え回路を切換え、速
度が設定値以下ならば上記パルス幅変調信号を、速度が
設定値を超えると上記矩形波信号をインバータに入力し
誘導電動機を駆動するようにした誘導電動機の切換駆動
方式。In an induction motor driven by a rotating magnetic field formed based on an inverter output, a pulse width modulation circuit outputs a pulse width modulation signal of each phase, a rectangular wave generation circuit outputs a rectangular wave signal of each phase, and an induction motor. An inverter that drives the motor is provided with a switching circuit that switches and inputs either the pulse width modulation signal or the rectangular wave signal. The switching circuit is switched by synchronizing the phase of the pulse width modulation signal, and if the speed is below the set value, the above pulse width modulation signal is input to the inverter, and when the speed exceeds the set value, the above rectangular wave signal is input to the inverter to drive the induction motor. A switching drive system for an induction motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1278347A JPH03143289A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Switching driving system of induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1278347A JPH03143289A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Switching driving system of induction motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03143289A true JPH03143289A (en) | 1991-06-18 |
Family
ID=17596069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1278347A Pending JPH03143289A (en) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Switching driving system of induction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03143289A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197791A (en) * | 2004-12-15 | 2006-07-27 | Nissan Motor Co Ltd | Motor control device |
JP2007159347A (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Honda Motor Co Ltd | Controller of motor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS593799B2 (en) * | 1979-10-29 | 1984-01-26 | 英男 岡本 | special calling device |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1278347A patent/JPH03143289A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS593799B2 (en) * | 1979-10-29 | 1984-01-26 | 英男 岡本 | special calling device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197791A (en) * | 2004-12-15 | 2006-07-27 | Nissan Motor Co Ltd | Motor control device |
JP4591320B2 (en) * | 2004-12-15 | 2010-12-01 | 日産自動車株式会社 | Motor control device |
JP2007159347A (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Honda Motor Co Ltd | Controller of motor |
JP4628942B2 (en) * | 2005-12-08 | 2011-02-09 | 本田技研工業株式会社 | Electric motor control device |
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