JPH0315283A - 同期電動機の駆動方法 - Google Patents
同期電動機の駆動方法Info
- Publication number
- JPH0315283A JPH0315283A JP16623789A JP16623789A JPH0315283A JP H0315283 A JPH0315283 A JP H0315283A JP 16623789 A JP16623789 A JP 16623789A JP 16623789 A JP16623789 A JP 16623789A JP H0315283 A JPH0315283 A JP H0315283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchronous motor
- angle
- rotor angle
- encoder
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 240000001973 Ficus microcarpa Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電源を投入した瞬間から正弦波駆動を行う
ことができる同’ltJ]電動機の駆動方法に関する。
ことができる同’ltJ]電動機の駆動方法に関する。
第7図はインクレメンタル信号形パルスエンコーダを備
えて同期電動機を正弦波駆動する場合の一般的な構戒図
である. この第7図において、直流量である電流指令値I0を直
流/交流変換器3により、交流量である3相電流指令値
■。,It,Iw’に変換して、電力変換手段としての
電流制御装置4に入力する.電流制御装置4は、図示し
ていない直流電源からの直流電力を交流電力に変換する
のであるが、その際に電流指令値1u , Tv .
Iw”に従って同期電動ifに流れる電流を制御す
ることで、当該同期電動機1を所望の速度で駆動する. この同M電動機1の回転子にはインクレメンタル信号を
出力するパルスエンコーダ2を結合しており、このパル
スエンコーダ2が出力する信号から、当該同期電動機l
の時々刻々変化している回転子角を検出し、これを上述
の直流/交流変換器3に与えることで、交流量をつくり
出している.第8図はインクレメンタル信号形パルスエ
ンコーダが出力する信号波形を示した波形図であって、
第8図(イ)はA信号とB信号とでなる回転方向検出信
号であり、第8図(ロ)はU相信号、V相信号およびW
相信号とでなる磁極位置検出信号である.回転方向検出
信号は、回転子が1/N回転するたびにA信号があらわ
れ、このA信号のパルス幅の1/2遅れ位相でB信号が
あらわれる構戒にしているので、A信号の次にB信号が
あらわれるか、あるいはB信号の次にA信号があらわれ
るかで、回転方向を判別することができる。なお、所定
時間内のA信号またはB信号の数を計数することで、あ
るいは信号の時間間隔を計測することで、回転子の回転
速度も検出することができる.また磁極位叉に対応して
、360度電気角ごとに、120度ずつの位相差をもっ
てU,V,W各相信号を出力している. パルスエンコーダ2は第8図に示す信号を出力するので
あるが、あらかじめ回転子角の基準点を定めておく.こ
の第8図においては、W相信号の立上りエッジであるY
点が基準点である.同期電動機1を運転するべく、電源
を投入した直後は、この同期電動機は殆ど回転しておら
ず、その回転子角を正確に把握することはできないが、
徐々に回転子が回転して、W相信号を出力した瞬間がY
なる基準点であり、この時点からは正確な回転子角を得
ることができる. すなわち、インクレメンタル信号を出力するパルスエン
コーダを備えた同期電動機では、電源投入直後から基準
点通過までの期間は正確な回転子角が得られず、従って
第7図に示す直流/交流変換rI3から正しい電流指令
値Iゎ,1,,I.”を出力することができず、運転に
支障をもたらしていた.そこでこのような不都合を解消
する工夫がなされている. 第9図は基準点到達以前でも電流指令値を出力する工夫
を施した直流/交流変換器の構成の従来例を示したブロ
ック図である. この第9図に示す従来の直流/交流変換器は、正弦波発
生器31、角度検出器32、方形波発生器33、切換制
御回路34、ならびに切換スイッチ35で構或しており
、電源投入直後は切換制御回路34の指令にもとづいて
、切換スインチ35は方形波発生器33を選択するので
、この方形波発生器33は、直流量の電流指令値I1を
、パルスエンコーダ2からのU,V,W相信号に対応し
て、矩形波の交番電流指令値に変換して出力する. 回転子が回転して、パルスエンコーダ2から基準点信号
が出力されると、切換制御回路33は切換スイッチ35
を正弦波発生器31を選択する側へ切換えるのであるが
、この時点では角度検出器32が出力する検出角度信号
θは正確な値であり、正弦波発生器3lからはこの検出
角度信号θにもとづいた正弦波形の各相電流指令値を出
力するので、同期電動機1を正弦波駆動に切換えること
になる.第10図は第9図に示す従来例回路の出力波形
をあらわした波形図であって、第10図(イ),(ロ)
(ハ)は切換スイッチ35を介して出力するU,V,W
各相電流指令値の変化、第lO図(二)はパルスエンコ
ーダ2からの各相磁極位置検出信号の変化を、それぞれ
があらわしている. この第10図において、T,が電源投入時点であり、T
8がY点なる基準点に到達した時点である.従ってT1
からT2までの期間は、各相のi流指令植は交番矩形波
であり、T.以後に正弦波形の電流指令値を出力してい
る. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述したように、t源投入時点から基準点に到達するま
での期間は、回転子角が不明であり、不明のままでも電
流指令値を出力させるために、方形波発生器を使用する
ことになり、この方形波発生器と、正弦波形へ切換える
ための切換スイッチ、およびその制御回路が余分に必要
になるので、回路が複雑・高価になる欠点を有している
。さらにこの切換時に、電流が方形波から正弦波に切換
わると同時に、t@指令値が急激に変化することから、
同期電動機1のトルク外乱となってショックを生じる欠
点も合わせて有する. そこでこの発明の目的は、同期電動機を起動するべく電
源投入してから基準点に到達するまでの期間の同期電動
機駆動用の電流指令値発生回路を簡路にするとともに、
基準点に到達して正規の駆動を開始する際のトルク変動
などのショックを軽減することにある. 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達戒するために、この発明の駆動方法は、
磁極位置検出機能を備えているインクレメンタル信号形
エンコーダを同期電動機の回転子に取付け、該エンコー
ダが出力する磁極位置検出信号を、前記同期電動機に交
流電力を供給する電力変換手段に与えて、当該同期電動
機を正弦波駆動する同期電動機の駆動方法において、前
記同期電動機に電源を投入した時点における回転子角が
、360度電気角を等分割している複数ゾーンのうちの
いずれのゾーンに対応しているかを、前記エンコーダが
出力する磁極位置検出信号のパターンから求め、該当す
るゾーンの中央値を回転子角の初期値として前記同期電
動機の正弦波駆動を開始し、次いで前記エンコーダがあ
らかじめ定めた回転子角信号を出力するとき、その時点
から正規の回転子角に切換えて、あるいはその時点から
徐々に正規の回転子角に接近するようにしながら、正弦
波駆動を開始させるものとする. (作用〕 この発明は、同M′rl動機にitsを投入してから、
パルスエンコーダが基準信号を出力するまでの期間の回
転子角を、ある程度誤差が生じるのは容認したうえで、
パルスエンコーダの出力信号から推定し、この推定回転
子角に従った正弦波形の電流指令値を出力させることで
、方形波発生器や切換スインチならびに切換制御回路の
使用を省略し、かつ同期電動機は正弦波駆動により、十
分なトルクを得ることができるようにするものである.
〔実施例〕 第1図は本発明の第1実施例をあらわしたブロック図で
ある. この第1図に示す第1実施例回路は、第7図に図示の直
流/交流変換器3の構成をあらわしたものであって、正
弦波発生器31,角度検出器32、およびプリセット回
路40とで構戒しており、同期電動機1の電源投入時に
、ブリセット回路40が、このプリセット回路40へ入
力するパルスエンコーダ2からのU,V,W各相信号か
ら回転子角を准定し、推定回転子角θ。を角度検出器3
2にブリセフトする.その後パルスエンコーダが基準信
号を出力するまでの期間は、角度検出器32がθ。を起
点として正弦波形の電流指令値を出力する.第8図(口
)からあきらかなように、パルスエンコーダ2が出力す
る磁極位置検出信号は、その1周期すなわち360度電
気角を60度ずつの6個のゾーンに分割することができ
る.すなわちU相とW相オン、U相のみオン、U相と■
相オン、■相のみオン、■相とW相オン、およびW相の
みオンの各ゾーンである. そこで電源投入時には回転子角がどのゾーンにあるかは
直ちに判明するので、このときの回転子角は、そのゾー
ンの中央値であると仮定すれば、角度誤差は最大でも±
30度であり、通常はこれよりも小さい値である。そこ
でこのゾーンの中央値をθ0とし、角度検出器32をこ
のθ。で初期設定する. 角度設定器32は、パルスエンコーダ2からのA信号と
B信号とを入力とする可逆カウンタとして動作し、基準
点Yを検出すればこの計数値をリセットする.θ。なる
角度信号は当初から角度誤差を有し、この誤差は基準点
信号が出力されるまで継続するが、基準点検出後は正し
い回転子角度信号θを正弦波発生器31に与えることに
なる.第2図は第1図に示す第1実施例回路の出力波形
をあらわした波形図であって、第2図(イ).(ロ),
(ハ)はU,V,W各相電流指令値の変化、第2図(二
)はパルスエンコーダ2からの各相磁極位置検出信号の
変化を、それぞれがあらわしており、Tは電源投入時点
、T2が基準点検出時点である.この第2図であきらか
なように、同期電動機1へは、T1なる電源投入時点か
ら正弦波形の電流指令値1,,I,,!,”が与えられ
ており、これには角度誤差が含まれてはいるが、その誤
差は最大値でも30度であることから、同期電動aXの
駆動トルクは十分に確保できる。またT2時点では正確
な回転子角が得られるので、これ以降の正弦波形の電流
指令値の角度誤差が零となるのは勿論である. なお、この第2図においてY点、すなわち基準点はW相
信号の立上りエッジl個所のみとしているが、U相ある
いはV相の立上りエッジを含めてもよく、さらには立下
りエッジも基準点にするならば、角度誤差を含んだ電流
指令値を出力している期間を短縮することができる. 第3図は第1図に示す第1実施例回路が出力する検出角
と時間との関係をあらわしたグラフであって、実線は検
出角θの変化を、1点鎖線は正規の回転子角の変化を示
している. この第3図に示すように、電源投入時点T1から、YI
なる基準点を検出する時点T2までの期間は、前述した
ように検出ゾーンの中央値を推定回転子角としているの
で、正規回転子角との間には誤差があり、Tt時点でこ
の誤差を解消させている.すなわちT2時点で角度誤差
解消のために急激な変化を生しるので、これが原因とな
って、同期電動機lのトルクに変動を生しるおそれがあ
る. 第4図は本発明の第2実施例をあらわしたブロック図で
ある. この第4図の実施例は、基準点検出器51、正規角度検
出器52、推定角度検出器53、切換スイッチ54、積
分器55、および加算器56. 57とで構威している
. 電源投入時点T,では切換スイソチ54は開路しており
、ゾーンの中央値θ。を推定回転子角とする推定角度検
出器53からの出力信号が、加算器57を経て、検出角
θとして出力している.基準点検出器51が基準点Yを
検出したT2時点に、切換スイッチ54が閉路するが、
このT!時点から正規角度検出器52は正規の回転子角
信号を出力するので、加算器56が正規回転子角と検出
角θ(すなわち推定回転子角)との偏差を演算し、この
偏差量を切換スインチ54を介して積分器55に与える
.この積分器55は、その入力偏差を演算し、この積分
器55の出力を補正値として加算2S57に入力するこ
とで、その加算結果を検出値θとして出力する。
えて同期電動機を正弦波駆動する場合の一般的な構戒図
である. この第7図において、直流量である電流指令値I0を直
流/交流変換器3により、交流量である3相電流指令値
■。,It,Iw’に変換して、電力変換手段としての
電流制御装置4に入力する.電流制御装置4は、図示し
ていない直流電源からの直流電力を交流電力に変換する
のであるが、その際に電流指令値1u , Tv .
Iw”に従って同期電動ifに流れる電流を制御す
ることで、当該同期電動機1を所望の速度で駆動する. この同M電動機1の回転子にはインクレメンタル信号を
出力するパルスエンコーダ2を結合しており、このパル
スエンコーダ2が出力する信号から、当該同期電動機l
の時々刻々変化している回転子角を検出し、これを上述
の直流/交流変換器3に与えることで、交流量をつくり
出している.第8図はインクレメンタル信号形パルスエ
ンコーダが出力する信号波形を示した波形図であって、
第8図(イ)はA信号とB信号とでなる回転方向検出信
号であり、第8図(ロ)はU相信号、V相信号およびW
相信号とでなる磁極位置検出信号である.回転方向検出
信号は、回転子が1/N回転するたびにA信号があらわ
れ、このA信号のパルス幅の1/2遅れ位相でB信号が
あらわれる構戒にしているので、A信号の次にB信号が
あらわれるか、あるいはB信号の次にA信号があらわれ
るかで、回転方向を判別することができる。なお、所定
時間内のA信号またはB信号の数を計数することで、あ
るいは信号の時間間隔を計測することで、回転子の回転
速度も検出することができる.また磁極位叉に対応して
、360度電気角ごとに、120度ずつの位相差をもっ
てU,V,W各相信号を出力している. パルスエンコーダ2は第8図に示す信号を出力するので
あるが、あらかじめ回転子角の基準点を定めておく.こ
の第8図においては、W相信号の立上りエッジであるY
点が基準点である.同期電動機1を運転するべく、電源
を投入した直後は、この同期電動機は殆ど回転しておら
ず、その回転子角を正確に把握することはできないが、
徐々に回転子が回転して、W相信号を出力した瞬間がY
なる基準点であり、この時点からは正確な回転子角を得
ることができる. すなわち、インクレメンタル信号を出力するパルスエン
コーダを備えた同期電動機では、電源投入直後から基準
点通過までの期間は正確な回転子角が得られず、従って
第7図に示す直流/交流変換rI3から正しい電流指令
値Iゎ,1,,I.”を出力することができず、運転に
支障をもたらしていた.そこでこのような不都合を解消
する工夫がなされている. 第9図は基準点到達以前でも電流指令値を出力する工夫
を施した直流/交流変換器の構成の従来例を示したブロ
ック図である. この第9図に示す従来の直流/交流変換器は、正弦波発
生器31、角度検出器32、方形波発生器33、切換制
御回路34、ならびに切換スイッチ35で構或しており
、電源投入直後は切換制御回路34の指令にもとづいて
、切換スインチ35は方形波発生器33を選択するので
、この方形波発生器33は、直流量の電流指令値I1を
、パルスエンコーダ2からのU,V,W相信号に対応し
て、矩形波の交番電流指令値に変換して出力する. 回転子が回転して、パルスエンコーダ2から基準点信号
が出力されると、切換制御回路33は切換スイッチ35
を正弦波発生器31を選択する側へ切換えるのであるが
、この時点では角度検出器32が出力する検出角度信号
θは正確な値であり、正弦波発生器3lからはこの検出
角度信号θにもとづいた正弦波形の各相電流指令値を出
力するので、同期電動機1を正弦波駆動に切換えること
になる.第10図は第9図に示す従来例回路の出力波形
をあらわした波形図であって、第10図(イ),(ロ)
(ハ)は切換スイッチ35を介して出力するU,V,W
各相電流指令値の変化、第lO図(二)はパルスエンコ
ーダ2からの各相磁極位置検出信号の変化を、それぞれ
があらわしている. この第10図において、T,が電源投入時点であり、T
8がY点なる基準点に到達した時点である.従ってT1
からT2までの期間は、各相のi流指令植は交番矩形波
であり、T.以後に正弦波形の電流指令値を出力してい
る. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述したように、t源投入時点から基準点に到達するま
での期間は、回転子角が不明であり、不明のままでも電
流指令値を出力させるために、方形波発生器を使用する
ことになり、この方形波発生器と、正弦波形へ切換える
ための切換スイッチ、およびその制御回路が余分に必要
になるので、回路が複雑・高価になる欠点を有している
。さらにこの切換時に、電流が方形波から正弦波に切換
わると同時に、t@指令値が急激に変化することから、
同期電動機1のトルク外乱となってショックを生じる欠
点も合わせて有する. そこでこの発明の目的は、同期電動機を起動するべく電
源投入してから基準点に到達するまでの期間の同期電動
機駆動用の電流指令値発生回路を簡路にするとともに、
基準点に到達して正規の駆動を開始する際のトルク変動
などのショックを軽減することにある. 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達戒するために、この発明の駆動方法は、
磁極位置検出機能を備えているインクレメンタル信号形
エンコーダを同期電動機の回転子に取付け、該エンコー
ダが出力する磁極位置検出信号を、前記同期電動機に交
流電力を供給する電力変換手段に与えて、当該同期電動
機を正弦波駆動する同期電動機の駆動方法において、前
記同期電動機に電源を投入した時点における回転子角が
、360度電気角を等分割している複数ゾーンのうちの
いずれのゾーンに対応しているかを、前記エンコーダが
出力する磁極位置検出信号のパターンから求め、該当す
るゾーンの中央値を回転子角の初期値として前記同期電
動機の正弦波駆動を開始し、次いで前記エンコーダがあ
らかじめ定めた回転子角信号を出力するとき、その時点
から正規の回転子角に切換えて、あるいはその時点から
徐々に正規の回転子角に接近するようにしながら、正弦
波駆動を開始させるものとする. (作用〕 この発明は、同M′rl動機にitsを投入してから、
パルスエンコーダが基準信号を出力するまでの期間の回
転子角を、ある程度誤差が生じるのは容認したうえで、
パルスエンコーダの出力信号から推定し、この推定回転
子角に従った正弦波形の電流指令値を出力させることで
、方形波発生器や切換スインチならびに切換制御回路の
使用を省略し、かつ同期電動機は正弦波駆動により、十
分なトルクを得ることができるようにするものである.
〔実施例〕 第1図は本発明の第1実施例をあらわしたブロック図で
ある. この第1図に示す第1実施例回路は、第7図に図示の直
流/交流変換器3の構成をあらわしたものであって、正
弦波発生器31,角度検出器32、およびプリセット回
路40とで構戒しており、同期電動機1の電源投入時に
、ブリセット回路40が、このプリセット回路40へ入
力するパルスエンコーダ2からのU,V,W各相信号か
ら回転子角を准定し、推定回転子角θ。を角度検出器3
2にブリセフトする.その後パルスエンコーダが基準信
号を出力するまでの期間は、角度検出器32がθ。を起
点として正弦波形の電流指令値を出力する.第8図(口
)からあきらかなように、パルスエンコーダ2が出力す
る磁極位置検出信号は、その1周期すなわち360度電
気角を60度ずつの6個のゾーンに分割することができ
る.すなわちU相とW相オン、U相のみオン、U相と■
相オン、■相のみオン、■相とW相オン、およびW相の
みオンの各ゾーンである. そこで電源投入時には回転子角がどのゾーンにあるかは
直ちに判明するので、このときの回転子角は、そのゾー
ンの中央値であると仮定すれば、角度誤差は最大でも±
30度であり、通常はこれよりも小さい値である。そこ
でこのゾーンの中央値をθ0とし、角度検出器32をこ
のθ。で初期設定する. 角度設定器32は、パルスエンコーダ2からのA信号と
B信号とを入力とする可逆カウンタとして動作し、基準
点Yを検出すればこの計数値をリセットする.θ。なる
角度信号は当初から角度誤差を有し、この誤差は基準点
信号が出力されるまで継続するが、基準点検出後は正し
い回転子角度信号θを正弦波発生器31に与えることに
なる.第2図は第1図に示す第1実施例回路の出力波形
をあらわした波形図であって、第2図(イ).(ロ),
(ハ)はU,V,W各相電流指令値の変化、第2図(二
)はパルスエンコーダ2からの各相磁極位置検出信号の
変化を、それぞれがあらわしており、Tは電源投入時点
、T2が基準点検出時点である.この第2図であきらか
なように、同期電動機1へは、T1なる電源投入時点か
ら正弦波形の電流指令値1,,I,,!,”が与えられ
ており、これには角度誤差が含まれてはいるが、その誤
差は最大値でも30度であることから、同期電動aXの
駆動トルクは十分に確保できる。またT2時点では正確
な回転子角が得られるので、これ以降の正弦波形の電流
指令値の角度誤差が零となるのは勿論である. なお、この第2図においてY点、すなわち基準点はW相
信号の立上りエッジl個所のみとしているが、U相ある
いはV相の立上りエッジを含めてもよく、さらには立下
りエッジも基準点にするならば、角度誤差を含んだ電流
指令値を出力している期間を短縮することができる. 第3図は第1図に示す第1実施例回路が出力する検出角
と時間との関係をあらわしたグラフであって、実線は検
出角θの変化を、1点鎖線は正規の回転子角の変化を示
している. この第3図に示すように、電源投入時点T1から、YI
なる基準点を検出する時点T2までの期間は、前述した
ように検出ゾーンの中央値を推定回転子角としているの
で、正規回転子角との間には誤差があり、Tt時点でこ
の誤差を解消させている.すなわちT2時点で角度誤差
解消のために急激な変化を生しるので、これが原因とな
って、同期電動機lのトルクに変動を生しるおそれがあ
る. 第4図は本発明の第2実施例をあらわしたブロック図で
ある. この第4図の実施例は、基準点検出器51、正規角度検
出器52、推定角度検出器53、切換スイッチ54、積
分器55、および加算器56. 57とで構威している
. 電源投入時点T,では切換スイソチ54は開路しており
、ゾーンの中央値θ。を推定回転子角とする推定角度検
出器53からの出力信号が、加算器57を経て、検出角
θとして出力している.基準点検出器51が基準点Yを
検出したT2時点に、切換スイッチ54が閉路するが、
このT!時点から正規角度検出器52は正規の回転子角
信号を出力するので、加算器56が正規回転子角と検出
角θ(すなわち推定回転子角)との偏差を演算し、この
偏差量を切換スインチ54を介して積分器55に与える
.この積分器55は、その入力偏差を演算し、この積分
器55の出力を補正値として加算2S57に入力するこ
とで、その加算結果を検出値θとして出力する。
いま、正規角度検出器52が出力する角度信号をθ.、
准定角度検出r&53が出力する角度信号をθ8検出角
度信号をθとすると、第4図に示す第2実施例の構成は
、下記の(1)式であらわすことができる. ・一−一−−−・一・一 (1) ただし角度誤差をθ,とし、基準点であるエノジを検出
する時点を1=0とすると(2)式と(3)式が成立す
る. θA ill一θ.t,一θ,。一一定 −−−−−
(2)θく−。,=θ,い。,一・・一一一一−一一−
・−−−一・一−−(3)(2)式から次の(4)式が
得られる。
准定角度検出r&53が出力する角度信号をθ8検出角
度信号をθとすると、第4図に示す第2実施例の構成は
、下記の(1)式であらわすことができる. ・一−一−−−・一・一 (1) ただし角度誤差をθ,とし、基準点であるエノジを検出
する時点を1=0とすると(2)式と(3)式が成立す
る. θA ill一θ.t,一θ,。一一定 −−−−−
(2)θく−。,=θ,い。,一・・一一一一−一一−
・−−−一・一−−(3)(2)式から次の(4)式が
得られる。
θ[O
θ,。,=θ,。l ’−’−’−・−
(4)S この(4)式を(1)式に代入すると、θto θa +s’r − − θ fi1
+S ここでθf《3》一θ^《3》一θ《!》 であるか
ら、これを(5)式に代入することで(6)式が得られ
る.この(6)式から明らかなように、角度誤差θ,〈
,》は時定数Tゆで零に減少する.換言すれば、検出角
θはT0なる時定数で徐々にθ^に近づいて行くことに
なる. 第5図は第4図に示す第2実施例回路が出力する検出角
と時間との関係をあらわしたグラフであって、電源投入
時点T1に存在していた角度誤差は、基準点検出時点T
.までは同じ値であるが、このT!時点以降は徐々にそ
の誤差を零に減少していることを示している. 第6図は本発明の第3実施例をあらわしたプロンク図で
あって、第4図で既述の第2実施例回路と同じ機能を有
するものであって、基準点検出器5l、正規角度検出器
52、准定角度検出器53、および切換スイッチ54は
第2実施例回路と同しであり、この第3実施例回路では
増幅器6lと加算器62. 63とを備えている。
(4)S この(4)式を(1)式に代入すると、θto θa +s’r − − θ fi1
+S ここでθf《3》一θ^《3》一θ《!》 であるか
ら、これを(5)式に代入することで(6)式が得られ
る.この(6)式から明らかなように、角度誤差θ,〈
,》は時定数Tゆで零に減少する.換言すれば、検出角
θはT0なる時定数で徐々にθ^に近づいて行くことに
なる. 第5図は第4図に示す第2実施例回路が出力する検出角
と時間との関係をあらわしたグラフであって、電源投入
時点T1に存在していた角度誤差は、基準点検出時点T
.までは同じ値であるが、このT!時点以降は徐々にそ
の誤差を零に減少していることを示している. 第6図は本発明の第3実施例をあらわしたプロンク図で
あって、第4図で既述の第2実施例回路と同じ機能を有
するものであって、基準点検出器5l、正規角度検出器
52、准定角度検出器53、および切換スイッチ54は
第2実施例回路と同しであり、この第3実施例回路では
増幅器6lと加算器62. 63とを備えている。
前述した第4図の第2実施例回路では、積分器55の出
力が加算器57において推定角度検出器53の出力に加
算されていた.しかしながらこの推定角度検出器53は
、電源投入の瞬間を除けば積分器とそして動作するので
、積分器55を省略することができる.そこで第6図に
示す第3実施例回路では、切換スイッチ54の出力を、
適切なゲインを有する増幅器61を経て、加算器63に
より准定角度検出器53の入力に加算している.その結
果、この第3実施例回路の動作特性は第5図に示すグラ
フと全く同じとなる. なお、第4図と第6図に図示の各実施例回路では、角度
誤差を線形フィードバックして積分することにより、角
度の修正を緩やかに行っているが、非線形フィードバッ
クを行って積分してもよいのは勿論である.さらに第1
図、第4図および第6図に図示の各実施例回路は、アナ
ログ量、あるいはデジタル量いずれの場合でも構戊でき
ることも勿論である. 〔発明の効果〕 この発明によれば、インクレメンタル信号形のパルスエ
ンコーダを備えている同期電動機を起動する際に、磁極
位置検出信号の1周期を複数のゾーンに等分割(3相交
流の場合は60度ずつの6ゾーン)し、電渥投入時の該
当ゾーンの中央値を回転子角として、正弦波形の電流指
令値を作成することにより、従来使用していた方形波発
生器、切換スイッチならびに切換制御回路が不要になる
ため、回路構戒が簡素化され、コストを低減できる効果
が得られる.このときの回転子角の誤差は最大でも30
度である.さらにこの誤差を緩やかに零にすることで、
正弦波形の電流指令値で、十分な駆動トルクを得ること
ができるとともに、正規の正弦波指令値に切換えるとき
の指令値の急激な変化も回避できることから、トルク外
乱を生じてショックを与える不都合を解消できる大きな
効果が得られる.
力が加算器57において推定角度検出器53の出力に加
算されていた.しかしながらこの推定角度検出器53は
、電源投入の瞬間を除けば積分器とそして動作するので
、積分器55を省略することができる.そこで第6図に
示す第3実施例回路では、切換スイッチ54の出力を、
適切なゲインを有する増幅器61を経て、加算器63に
より准定角度検出器53の入力に加算している.その結
果、この第3実施例回路の動作特性は第5図に示すグラ
フと全く同じとなる. なお、第4図と第6図に図示の各実施例回路では、角度
誤差を線形フィードバックして積分することにより、角
度の修正を緩やかに行っているが、非線形フィードバッ
クを行って積分してもよいのは勿論である.さらに第1
図、第4図および第6図に図示の各実施例回路は、アナ
ログ量、あるいはデジタル量いずれの場合でも構戊でき
ることも勿論である. 〔発明の効果〕 この発明によれば、インクレメンタル信号形のパルスエ
ンコーダを備えている同期電動機を起動する際に、磁極
位置検出信号の1周期を複数のゾーンに等分割(3相交
流の場合は60度ずつの6ゾーン)し、電渥投入時の該
当ゾーンの中央値を回転子角として、正弦波形の電流指
令値を作成することにより、従来使用していた方形波発
生器、切換スイッチならびに切換制御回路が不要になる
ため、回路構戒が簡素化され、コストを低減できる効果
が得られる.このときの回転子角の誤差は最大でも30
度である.さらにこの誤差を緩やかに零にすることで、
正弦波形の電流指令値で、十分な駆動トルクを得ること
ができるとともに、正規の正弦波指令値に切換えるとき
の指令値の急激な変化も回避できることから、トルク外
乱を生じてショックを与える不都合を解消できる大きな
効果が得られる.
第1図は本発明の第1実際例をあらわしたブロック図、
第2図は第l図に示す第1実施例回路の出力波形をあら
わした波形図、第3図は第1図に示す第1実施例回路が
出力する検出角と時間との関係をあらわしたグラフ、第
4図は本発明の第2実施例をあらわしたブロック図、第
5図は第4図に示す第2実施例回路が出力する検出角と
時間との関係をあらわしたグラフ、第6図は本発明の第
3実施例をあらわしたブロック図、第7図はインクレメ
ンタル信号形パルスエンコーダを備えて同期電動機を正
弦波駆動する場合の一般的な構戒図、第8図はインクレ
メンタル信号形パルスエンコーダが出力する信号波形を
示した波形図、第9図は基準点到達以前でも電流指令値
を出力する工夫を施した直流/交流変換器の構成の従来
例を示したブロック図、第10図は第9図に示す従来例
回路の出力波形をあらわした波形図である.l・・・同
utall、2・・・パルスエンコーダ、3・・・直流
/交流変換器、4・・・電力変換手段としての電流制御
装置、31・・・正弦波発生器、32・・・角度検出器
、33・・・方形波発生器、34・・・切換制御回路、
35. 54・・・切換スイッチ、40・・・ブリセッ
ト回路、5l・・・基準点検出器、 52・・・正規角度検出器、 53・・・推定角度検出 器、 55・・・積分器、 56, 57 62, 63・・・加算器、 6l・・・ る 2 図 蔓 1 図 簑 3 図 53 2 4 図 男 6 図 名 5 閏 る 7 図 万 S 図 ろ 9 図 め10図
第2図は第l図に示す第1実施例回路の出力波形をあら
わした波形図、第3図は第1図に示す第1実施例回路が
出力する検出角と時間との関係をあらわしたグラフ、第
4図は本発明の第2実施例をあらわしたブロック図、第
5図は第4図に示す第2実施例回路が出力する検出角と
時間との関係をあらわしたグラフ、第6図は本発明の第
3実施例をあらわしたブロック図、第7図はインクレメ
ンタル信号形パルスエンコーダを備えて同期電動機を正
弦波駆動する場合の一般的な構戒図、第8図はインクレ
メンタル信号形パルスエンコーダが出力する信号波形を
示した波形図、第9図は基準点到達以前でも電流指令値
を出力する工夫を施した直流/交流変換器の構成の従来
例を示したブロック図、第10図は第9図に示す従来例
回路の出力波形をあらわした波形図である.l・・・同
utall、2・・・パルスエンコーダ、3・・・直流
/交流変換器、4・・・電力変換手段としての電流制御
装置、31・・・正弦波発生器、32・・・角度検出器
、33・・・方形波発生器、34・・・切換制御回路、
35. 54・・・切換スイッチ、40・・・ブリセッ
ト回路、5l・・・基準点検出器、 52・・・正規角度検出器、 53・・・推定角度検出 器、 55・・・積分器、 56, 57 62, 63・・・加算器、 6l・・・ る 2 図 蔓 1 図 簑 3 図 53 2 4 図 男 6 図 名 5 閏 る 7 図 万 S 図 ろ 9 図 め10図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)磁極位置検出機能を備えているインクレメンタル信
号形エンコーダを同期電動機の回転子に取付け、該エン
コーダが出力する磁極位置検出信号を、前記同期電動機
に交流電力を供給する電力変換手段に与えて、当該同期
電動機を正弦波駆動する同期電動機の駆動方法において
、前記同期電動機に電源を投入した時点における回転子
角が、360度電気角を等分割している複数ゾーンのう
ちのいずれのゾーンに対応しているかを、前記エンコー
ダが出力する磁極位置検出信号のパターンから求め、該
当するゾーンの中央値を回転子角の初期値として前記同
期電動機の正弦波駆動を開始し、次いで前記エンコーダ
があらかじめ定めた回転子角信号を出力するとき、その
時点から正規の回転子角での正弦波駆動を開始すること
を特徴とする同期電動機の駆動方法。 2)磁極位置検出機能を備えているインクレメンタル信
号形エンコーダを同期電動機の回転子に取付け、該エン
コーダが出力する磁極位置検出信号を、前記同期電動機
に交流電力を供給する電力変換手段に与えて、当該同期
電動機を正弦波駆動する同期電動機の駆動方法において
、前記該当ゾーンの中央値を回転角の初期値とする推定
回転子角を用いて前記同期電動機の正弦波駆動を開始し
、次いで前記エンコーダがあらかじめ定めた正規回転子
角信号を出力するとき、これら正規回転子角と推定回転
子角との誤差量を、時間の経過に対応して零にすること
を特徴とする同期電動機の駆動方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6011389 | 1989-03-13 | ||
JP1-60113 | 1989-05-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0315283A true JPH0315283A (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=13132736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16623789A Pending JPH0315283A (ja) | 1989-03-13 | 1989-06-28 | 同期電動機の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0315283A (ja) |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16623789A patent/JPH0315283A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4933620A (en) | Control system for low speed switched reluctance motor | |
US4943760A (en) | Control systems for variable reluctance electrical machines | |
JPH0315283A (ja) | 同期電動機の駆動方法 | |
JP3269839B2 (ja) | 交流電動機の速度制御装置 | |
JPH0219718B2 (ja) | ||
JP2676058B2 (ja) | モータ駆動回路 | |
JP2512727B2 (ja) | サ−ボ制御装置 | |
JPH0739194A (ja) | ステッピングモータ駆動装置 | |
JPH02159993A (ja) | 同期型交流サーボモータ駆動装置の基準電流波形発生回路 | |
JPH05122983A (ja) | 永久磁石モータの制御装置 | |
JP3062900B2 (ja) | インバータ制御装置 | |
JP2730328B2 (ja) | サーボ制御装置 | |
JPH06296390A (ja) | 120度通電型ブラシレスモータの制御方法 | |
JPH0691758B2 (ja) | モ−タ制御装置 | |
SU1510061A2 (ru) | Частотно-управл емый электропривод | |
JPS61150690A (ja) | サ−ボモ−タの制御方法 | |
JPH04331489A (ja) | モータ制御装置 | |
JPH0216116B2 (ja) | ||
JPS61266085A (ja) | モ−タ制御回路 | |
JP2000050640A (ja) | インバ―タの正弦波pwm制御信号発生方法 | |
JPH0538143A (ja) | サイクロコンバータの制御装置 | |
JPH05344776A (ja) | 同期電動機のデジタル制御方式 | |
JPH01177892A (ja) | 同期電動機のデジタル制御装置 | |
JPS6159073B2 (ja) | ||
JPS63310392A (ja) | リラクタンスモ−タ制御装置 |