JPH04117198A - Ac servo motor controller - Google Patents

Ac servo motor controller

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JPH04117198A
JPH04117198A JP2237681A JP23768190A JPH04117198A JP H04117198 A JPH04117198 A JP H04117198A JP 2237681 A JP2237681 A JP 2237681A JP 23768190 A JP23768190 A JP 23768190A JP H04117198 A JPH04117198 A JP H04117198A
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JP
Japan
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phase angle
phase
motor
voltage
current
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Application number
JP2237681A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Shimada
明 島田
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Publication of JPH04117198A publication Critical patent/JPH04117198A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce a cost by deenergizing during rotation, measuring a voltage between phases from arbitrary two terminals, calculating an intrinsic phase angle, correcting a phase angle including a phase error to a true phase angle, and controlling a current. CONSTITUTION:A 3-phase AC servo motor is current-controlled by using a function of a phase angle thetaalpha having possibility of including an error to be rotated, a driving current is set to '0' during rotation to rotate the motor in an deenergized state. Induced voltages proportional to a rotating speed are generated in the phases of the motor rotating in the deenergized state. In this case, the voltage of U phase with V phase as a reference has a predetermined relation, and the voltage generated at this time has a function of the true phase angle and the speed. The motor is rotated by using the true phase angel theta. That is, the angle is obtained from the observed value of the voltage between terminals, and the motor is rotated by a driving current having the true phase angle from the driving current of the phase angle including an error.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ACサーボモータを搭載したロボット、工作機械、自動
組立機等の制御装置に利用される。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is used in control devices for robots, machine tools, automatic assembly machines, etc. equipped with AC servo motors.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明では、誤差を含む可能性を有する駆動電流位相角
度θαで回転する3相ACサーボモータを駆動電流を0
にしてACサーボモータを無励磁状態にし、電流3端子
のうちの任意の2端子から相間電流を測定することによ
り、真の位相角度θを算出し、それによって、先に電流
制御で用いていた位相誤差を含む位相角度θαを真の位
相角度θに修正することで、修正した以陣に力率を最大
にするようにしたACサーボモータ制御装置を提供する
ものである。
In the present invention, a three-phase AC servo motor that rotates at a drive current phase angle θα that may include an error is reduced to zero drive current.
By setting the AC servo motor in a non-excited state and measuring the phase-to-phase current from any two of the three current terminals, the true phase angle θ is calculated, and from this the true phase angle θ is calculated. The present invention provides an AC servo motor control device that maximizes the power factor at the corrected angle by correcting the phase angle θα including a phase error to the true phase angle θ.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

永久磁石を回転子に利用した3相のACサーボモータの
U、V、W各相には位相角度によって第1式のように一
意に定まる磁界が生しる。但し、3相の各相を便宜上U
、V、W相と呼ぶ。この時、各相に第2式で表される電
流を流すと第4弐で表されるトルクが発生する。これが
、ACサーボモータにおけるトルク発生の原理である。
In each of the U, V, and W phases of a three-phase AC servo motor using a permanent magnet as a rotor, a magnetic field is generated that is uniquely determined by the phase angle as shown in Equation 1. However, for convenience, each of the three phases is
, V, and W phases. At this time, when a current expressed by the second equation is passed through each phase, a torque expressed by the fourth equation is generated. This is the principle of torque generation in an AC servo motor.

KTLl= Kro ・sinθ KTV= KTO’ 5tn(θ−2π/3)Krw=
Kto−sin(θ+2π/3)  (第1式)Iu 
 ”Io  −5inθa Iv  = T、  −5in(01〜2π/3)T、
 = I、  −5in(θ1+2π/3)(第2式)
K tus K 79% K ywはU、  V、 W
各相に関して、単位駆動を流あたりの発生トルクを表し
、位相角度の関数になっている。K、。は比例定数であ
る。
KTLl= Kro ・sinθ KTV= KTO' 5tn(θ-2π/3) Krw=
Kto-sin(θ+2π/3) (1st formula) Iu
"Io -5inθa Iv = T, -5in(01~2π/3)T,
= I, -5in (θ1+2π/3) (2nd equation)
K tus K 79% K yw is U, V, W
For each phase, it represents the torque generated per unit drive flow and is a function of the phase angle. K. is a proportionality constant.

Iu、■9.1ハU、  V、 w各相の駆動fl流で
あり、Ioは電流値の振幅を表す。第2弐に相当する正
弦波状のt流値を電流制御回路等を用いて作為的に発生
させるものである。
Iu, ■9.1 HA U, V, w are the driving fl currents of each phase, and Io represents the amplitude of the current value. A sinusoidal t current value corresponding to the second waveform is artificially generated using a current control circuit or the like.

但し、第1式と第2式との間には第3弐が成立ち、式中
のαは、真の位相角度θとiit流制御のための駆動電
流位相角度θαとの誤差である。
However, the third equation is established between the first equation and the second equation, and α in the equation is the error between the true phase angle θ and the drive current phase angle θα for IIT flow control.

この際、位相角度誤差は−π≦α≦πを満たす。At this time, the phase angle error satisfies -π≦α≦π.

また、位相誤差を含む位相角度の微分値と真の位相角度
の微分堕は一致することは位相誤差の微分値が0になる
ことから明らかである。
Further, it is clear that the differential value of the phase angle including the phase error and the differential fall of the true phase angle match because the differential value of the phase error becomes 0.

θ α= θ +α 一θα=θ            (第3式)%式% 一1.5 ・KTO・I o ・cosα     (
第4式)位相角度誤差をα−0に設定できれば、最大の
力率でACモータを駆動できることが第4弐より証明さ
れる。
θ α= θ + α - θα = θ (3rd formula) % formula % - 1.5 ・KTO・I o ・cosα (
Equation 4) If the phase angle error can be set to α-0, it is proven from Equation 4 that the AC motor can be driven with the maximum power factor.

従来、ACモータの電流制御に用いる位相角度θを知る
ための方法として絶対角度を出力するアブソリュートエ
ンコーダを搭載する方法、モータ1周の原点を表す信号
パルスを出力する機能を位置検出器に設ける方法が挙げ
られる。両者ともにモータを製造する際に位置検出器の
前記信号と磁界の位相角を一致させておく必要がある。
Conventionally, methods for determining the phase angle θ used in AC motor current control include mounting an absolute encoder that outputs an absolute angle, and providing a position detector with a function that outputs a signal pulse representing the origin of one revolution of the motor. can be mentioned. When manufacturing both motors, it is necessary to match the phase angle of the signal from the position detector and the magnetic field.

この際、前記信号を検出した時点で制御装置により電流
制御の位相角度を真の位相角度に修正する。
At this time, when the signal is detected, the control device corrects the phase angle of current control to the true phase angle.

また、誘起電圧を測定して利用する方法が知られている
が、台形状の誘起電圧を発生するタイプのACモータの
相間電圧の大小比較をすることにより、電流を矩形波状
に制御するものであった。
Another known method is to measure and utilize the induced voltage, but this method controls the current in a rectangular waveform by comparing the magnitude of the phase-to-phase voltage of a type of AC motor that generates a trapezoidal induced voltage. there were.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

′gL流を回転角度に応して第2式のように正弦波型に
制御する方法を実現する場合に従来の方法を使用すると
、アブソリュートエンコーダを使用するか、またはUV
Wの3相に同期した位相検出信号を有する位置検出器を
用いて矩形波型の電流制御をして原点位置を認識するま
で回転させ、検出した後に改めて位相角度を修正し、正
弦波型の電流制御に切り換える方法を取るしかない。
If you use the conventional method to control the gL flow in a sinusoidal manner as in the second equation according to the rotation angle, you can use an absolute encoder or
Using a position detector that has a phase detection signal synchronized with the three phases of W, perform rectangular wave type current control and rotate until the origin position is recognized. After detection, the phase angle is corrected again and the sine wave type The only option is to switch to current control.

しかし、前者は位置検出器の体積がいくらか増大する場
合があり、設計時にモータ配置のために狭い空間しか許
されない今日のロボ−/ トや小型機器には無理が生し
る他、コストが増大する場合が生じる。後者の場合は配
線数が増大することで前者と同様に狭い配線用空間しか
許されない機器への組み込みに無理が生じていた。
However, the former method may increase the volume of the position detector to some extent, which is unreasonable for today's robots and small equipment where only a narrow space is allowed for motor placement during design, and increases costs. There are cases where this happens. In the latter case, the number of wires increases, making it difficult to incorporate it into devices that allow only a narrow space for wiring, as in the former case.

また、前記のように誘起電圧を利用して矩形波型の電流
制御を行う制御装置ではトルクリップルを生じ、騒音や
振動の原因となる危険が存在している。
Further, in a control device that performs rectangular wave current control using induced voltage as described above, there is a risk that torque ripple may occur, causing noise and vibration.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するため本発明にあっては、誤差を含む
可能性を有する位相角度θαの関数である駆動電流で、
ACサーボモータを電流制御により回転させ、次に回転
中に駆動電流をOに戻して無励磁状態にさせ、さらに回
転中の3端子のうちの任意の2端子から相間電圧を測定
することにより、真の位相角度θを算出し、それによっ
て、先に電流制御で用いていた位相誤差を含む位相角度
θαを真の位相角度θに修正し、以降からは修正した位
相角度を用いて電流制御を実現することにより、力率が
最大になるようにしたACサーボモータ制御装置である
In order to solve the above problems, the present invention provides a driving current that is a function of the phase angle θα that may include an error.
By rotating the AC servo motor by current control, then returning the drive current to O during rotation to make it in a non-excited state, and further measuring the phase-to-phase voltage from any two of the three rotating terminals, The true phase angle θ is calculated, and the phase angle θα including the phase error that was previously used for current control is corrected to the true phase angle θ. From then on, the current control is performed using the corrected phase angle. This is an AC servo motor control device that maximizes the power factor by realizing this.

〔作用〕[Effect]

ACモータの駆動を行うことにより回転させ、回転中に
各端子を舞励磁状態にすると駆動トルクが0になるにも
係わらず、モータが回転しているため、2端子間には誘
起電圧のみが現れるため、端子間電圧を観測することは
誘起電圧を観測することと等価になる。
When an AC motor is driven and rotated, and each terminal is in a dynamically excited state during rotation, the drive torque becomes 0, but since the motor is rotating, only the induced voltage is generated between the two terminals. Therefore, observing the voltage between the terminals is equivalent to observing the induced voltage.

この端子間電圧の観測値より真の位相角度が求められ、
誤差を含む位相角度の駆動電流から真の位相角度をもつ
駆動を流でモータが回転される。
The true phase angle is determined from the observed value of the voltage between the terminals,
The motor is rotated by a drive current having a true phase angle from a drive current having a phase angle including an error.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

本実施例ではU、  V、 W相のうちU、  V相の
2相をもとにした例について説明をするが、V、W相ま
たは、U相に置換することにより他の2相についても同
様に適用することができる。
In this example, an example will be explained based on two phases, the U and V phases, among the U, V and W phases, but it can also be applied to other two phases by replacing them with the V, W phase or the U phase. The same can be applied.

誤差を含む可能性を有する位相角度θαの関数である第
2式を利用して、3相ACサーボモータをW!制御する
ことにより回転させ、回転中に、駆動電流をOにしてA
Cサーボモータを無励磁状態で回転させる。無励磁状態
で回転するモータの各相には第2図に示すように回転速
度に比例した誘起電圧が生しる。KEは誘起電圧定数で
あり、物理的にはに、。と等価なものである。この時、
■相を基準としたU相の電圧は第5式で表される。
Using the second equation, which is a function of the phase angle θα, which may include an error, the 3-phase AC servo motor is controlled by W! It is rotated by controlling, and during rotation, the drive current is set to O and A
Rotate the C servo motor in a non-excited state. As shown in FIG. 2, an induced voltage proportional to the rotational speed is generated in each phase of a motor rotating in a non-excited state. KE is the induced voltage constant, which is physically. is equivalent to At this time,
The voltage of the U phase based on the phase (2) is expressed by the fifth equation.

但し、この時発生する電圧は真の位相角度と速度の関数
になっている。
However, the voltage generated at this time is a function of the true phase angle and speed.

VLI−V−シu−Vv=KEsinθ・θ−KHsi
n(θ−2π/3)−θ−Kt ・19 (s1nθ−
5in(θ−2π/3))=KE’  θ ((1−c
os(2π/3) s inθ+5in(2π/3) 
cosθ)”Kv ’ /j (3/2 ・sinθ÷
31′t/2・Cosθ−(3) ”” ・Kt−e 
−5in(θ十に/6)  (第5式)端子間の誘起電
圧は第5式を満足するため、第5式から位相角度θを求
めることができる。そして、この求められた真の位相角
度θを用いて、モータを回転させることになる。
VLI-V-su-Vv=KEsinθ・θ-KHsi
n(θ-2π/3)-θ-Kt ・19 (s1nθ-
5in(θ-2π/3))=KE' θ((1-c
os(2π/3) s inθ+5in(2π/3)
cosθ)"Kv' /j (3/2 ・sinθ÷
31't/2・Cosθ−(3) ””・Kt−e
-5in (θ1/6) (Equation 5) Since the induced voltage between the terminals satisfies Equation 5, the phase angle θ can be determined from Equation 5. Then, the motor is rotated using the obtained true phase angle θ.

以下1図をもとに具体的に説明する。A detailed explanation will be given below based on FIG.

ACサーボモータ1はtJVW相の駆動ための3端子U
、V、Wを有し、また回転子の回転角度が分解能分だけ
変化する度にパルスを発生するロータリエンコーダより
成る位置検出器2を持っている。但し、位置検出器2は
位相角度情報を保持する機能を持っていないものとする
AC servo motor 1 has three terminals U for driving tJVW phase.
, V, and W, and also has a position detector 2 consisting of a rotary encoder that generates a pulse every time the rotation angle of the rotor changes by the resolution. However, it is assumed that the position detector 2 does not have the function of holding phase angle information.

U、V、Wの各端子は制m装置内のPWMインバータと
呼ばれる電力増幅回路3に接続されている。PWMイン
バータには電流制御回路4の出力が入力され、を流制御
回路4には制御部6からのU相とV相のB?X指令信号
1u、IvとU相、・■相の各端子を流れる電流の検出
値に相当するフィードバック信号FU、Fvが入力され
、PWMインバータの入力信号を作成して出力している
The U, V, and W terminals are connected to a power amplifier circuit 3 called a PWM inverter in the m-control device. The output of the current control circuit 4 is input to the PWM inverter, and the output of the current control circuit 4 receives the U-phase and V-phase B? Feedback signals FU and Fv corresponding to the detected values of the currents flowing through the X command signals 1u and Iv and the terminals of the U phase and ■phase are input, and an input signal for the PWM inverter is created and output.

電流指令信号及びt流フィードバックfs号が2相分し
かないのは残る3相目の電流が前記2相分の和を負にし
た電流値であるためであり、通常省略される。
The reason why there are only two phases of current command signal and t-current feedback fs is that the remaining third phase current has a current value that is the negative sum of the two phases, and is usually omitted.

前記位相検出器2の出力はカウンタ回路5に入力される
。カウンタ5では初期位相角度にあたる初期値が電源投
入時には不明なため、制御部6より位相角度指令値とし
て任tな位相角度値θαが与えられている。従って、任
意な位相角度値θαは、真の位相角度θに対して誤差を
含むことになり、真の位相角度θとカウンタの値θαに
は第3式で与えられる初jiJl誤差角度αが存在する
The output of the phase detector 2 is input to a counter circuit 5. In the counter 5, since the initial value corresponding to the initial phase angle is unknown when the power is turned on, the control section 6 gives an arbitrary phase angle value θα as the phase angle command value. Therefore, any phase angle value θα includes an error with respect to the true phase angle θ, and there exists an initial jiJl error angle α between the true phase angle θ and the counter value θα given by the third equation. do.

従ってこれより後、ACサーボモータが回転すると、位
置検出器2より発生されるパルスによりカウンタ5内部
の位相角度値θαは更新され続けることになる。
Therefore, when the AC servo motor rotates thereafter, the phase angle value θα inside the counter 5 will continue to be updated by the pulses generated by the position detector 2.

制御部6では第2式に基づき、カウンタ5の位相角度θ
αを用いて電流指令信号1u、Ivを算出し電流制御部
4に出力する。電流制御部4は、端子Uを流れる電流が
t流指令工8.に一致し、端子Vを流れるt流がt流指
令1vに一致するように電流を制御する。すると、結果
的にACサーボモータからは第4弐で表されるトルクが
発生され、モータが回転を始めることになる。
The control unit 6 calculates the phase angle θ of the counter 5 based on the second equation.
Current command signals 1u and Iv are calculated using α and output to the current control section 4. The current control unit 4 controls the current flowing through the terminal U to a t-flow command 8. The current is controlled so that the t-flow flowing through the terminal V matches the t-flow command 1v. Then, as a result, the AC servo motor generates a torque represented by No. 4, and the motor starts rotating.

なお、第4式のcosαが0に近く、摩擦等に妨げられ
てモータが回転しない場合には、カウンタ5に保持され
ている位相角度θαに対し、制御部6にて回転分解能の
数分の−に相当する適当な位相差の加算または減算によ
る修正をし、再度位相角度指令値θαとしてカウンタ回
路5に出力し、第2式に基づくt流制御を行うことでモ
ータを回転させる。
Note that if cosα in the fourth equation is close to 0 and the motor does not rotate due to friction etc., the control unit 6 adjusts the phase angle θα held in the counter 5 by a fraction of the rotational resolution. - is corrected by addition or subtraction of an appropriate phase difference, and outputted again to the counter circuit 5 as a phase angle command value θα, and the motor is rotated by performing t-flow control based on the second equation.

次に、制御部εで真の位相角度を求め、その位相角度で
モータの回転を制御する手順について、第4図、第5図
をもとに説明する。第5図は、第4図の5T−6での位
相角度修正アルゴリズムの詳細説明図である。制御部6
は、先ず第2式による任意の位相角度指令値θαをカウ
ンタ回路5に出力し、上記したようにt流制御を行うこ
とで、モータを回転させる(ST〜1) 次に、制御部6ではカウンタ回路5により位相角度デー
タθαを2回サンプルして差の符号により回転方向を算
出する。またカウンタ回路5から得る位相角度値θαの
微分速度データ迭θα−カt を算出する(第3式参照)、その符号を用いて回転方向
を決定しても良い(ST−2)。
Next, a procedure for determining the true phase angle in the control section ε and controlling the rotation of the motor using the determined phase angle will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of the phase angle correction algorithm in 5T-6 of FIG. 4. Control unit 6
First, the arbitrary phase angle command value θα according to the second formula is output to the counter circuit 5, and the motor is rotated by performing the t-flow control as described above (ST~1).Next, the control unit 6 The counter circuit 5 samples the phase angle data θα twice and calculates the rotation direction based on the sign of the difference. Alternatively, the differential velocity data θα−cut of the phase angle value θα obtained from the counter circuit 5 may be calculated (see equation 3), and the rotation direction may be determined using the sign thereof (ST-2).

次に、制御部6はACサーボモータの回転中に、電流指
令値を0にして無励磁状態にさせてモータを回転させる
(βT−3)。
Next, while the AC servo motor is rotating, the control unit 6 sets the current command value to 0 to put it in a non-excited state and rotates the motor (βT-3).

この無励磁状態での回転中に、U相、■相の2端子間電
圧VU−Vを差動増幅回路7.A/D変換回路8を介し
て、制御部6に取り込み観測する。
During this rotation in the non-excited state, the voltage VU-V between the two terminals of the U phase and ■ phase is detected by the differential amplifier circuit 7. The signal is taken into the control unit 6 via the A/D conversion circuit 8 and observed.

即ち、制御部6に出力されている2端子間電圧を、無励
磁状態でのモータの回転周期に対し充分短いサンプリン
グタイム(例えば数m5ec)で2回サンプリングし、
2端子間電圧を読み取る。この2つのデータより端子間
電圧の増減も知ることができる(ST−4)。
That is, the voltage between the two terminals that is output to the control unit 6 is sampled twice at a sufficiently short sampling time (for example, several m5ec) with respect to the rotation period of the motor in the non-excited state.
Read the voltage between two terminals. From these two data, it is also possible to know the increase or decrease in the voltage between the terminals (ST-4).

この2端子関電圧は、前記したように第5式を満たす。This two-terminal voltage satisfies the fifth equation as described above.

V u−v= (3)”” ・KE ・ θ ・5in
(θ十π/6)  (5式)従って、θU−V−θ子π
/6としで、VU−9の端子間電圧と(ST−2)で求
められたθより第6弐を用いて位相角度(θ−π/6)
即ちθ、−9が求められる(ST−5)。
V u−v= (3)””・KE・θ・5in
(θ1π/6) (Formula 5) Therefore, θU−V−θ−π
/6, and the phase angle (θ-π/6) is calculated using the 6th point from the terminal voltage of VU-9 and θ obtained by (ST-2).
That is, θ, -9 is obtained (ST-5).

θLl−V−θ+π/6=sin−’ (VU−v/(
3”” ・に、・θ)(6式) θ−θ、−1−π/6           (7式)
真の位相角度θは第7弐の如<vll−9を知ることに
より求めることができる。
θLl-V-θ+π/6=sin-' (VU-v/(
3”” ・ni, ・θ) (6 formulas) θ−θ, −1−π/6 (7 formulas)
The true phase angle θ can be found by knowing 7th 2<vll-9.

ところで、VU−Vの値と、iより第6弐で求めた位相
角度θ。−9は第3図に示すように、第1象限と第4象
限の−π/2〜π/2の値しか持たず、前記位相角度θ
U−vが本来は第2象限、第3象限の値であってもその
解が得られないので、次に回転方向と誘起電圧の符号と
誘起電圧の変化量に基づいて象限補正を行う (ST〜
6)。
By the way, the value of VU-V and the phase angle θ obtained in the 6th step from i. As shown in FIG.
Even if U-v is originally a value in the second or third quadrant, a solution cannot be obtained, so next we perform quadrant correction based on the rotation direction, the sign of the induced voltage, and the amount of change in the induced voltage ( ST~
6).

第5図、第6図、第7図を用いて、第4図での5T−6
における象限補正の方法について説明する。
Using Figures 5, 6, and 7, 5T-6 in Figure 4
The method of quadrant correction will be explained below.

第5図の5T−51は、第4図5T−2で求めた回転角
度方向によって決まる分岐であり、正ならば5T−52
に進む。5T−52は第4図5T−4で2回サンプルし
た端子間電圧■。−1の変化の符号により定まる分岐で
あり、正ならば象限補正はしないまま次のステップに移
る。前記は第6図の■、■に相当する。また、第5図の
5T−52で負の場合、5T−54に進む、端子間電圧
■。−9の符号により分岐し、5T−56または57の
象限補正を行う。
5T-51 in Fig. 5 is a branch determined by the rotation angle direction obtained in Fig. 4 5T-2, and if it is positive, 5T-52
Proceed to. 5T-52 is the terminal voltage ■ sampled twice in Figure 4, 5T-4. This is a branch determined by the sign of the change of -1, and if it is positive, the process moves to the next step without performing quadrant correction. The above corresponds to ■ and ■ in FIG. If 5T-52 in FIG. 5 is negative, the inter-terminal voltage ■ proceeds to 5T-54. It branches at the sign of -9 and performs 5T-56 or 57 quadrant correction.

第6図の■、■に相当する。This corresponds to ■ and ■ in Figure 6.

第5図5T−51で負の場合、5T−53に進む。If 5T-51 in FIG. 5 is negative, proceed to 5T-53.

第4図5T−4の結果により負ならば象限補正なしに戻
る。第7図の■、■に相当する。正の場合5T−55に
進む、観測電圧Vυ1の符号により分岐し、第5図5T
−58,59に進む、第7図■、■に相当する0以上が
第5図の説明であり、第4図5T−6に相当する。
If the result in FIG. 4, 5T-4, is negative, the process returns to no quadrant correction. This corresponds to ■ and ■ in Figure 7. If positive, proceed to 5T-55, branch depending on the sign of observed voltage Vυ1, and proceed to 5T in Figure 5.
-58, 59, 0 or more corresponding to ① and ② in Fig. 7 are explanations of Fig. 5, and correspond to 5T-6 in Fig. 4.

このようにθゎ−1の象限補正を行うことにより、第5
図で示されるように■〜■のいずれかのθu−vの解が
得られることとなる。
By performing quadrant correction of θゎ−1 in this way, the fifth
As shown in the figure, one of the solutions for θu-v from ■ to ■ is obtained.

ここで、再び第4図に戻って説明する。第4図の5T−
7では、5T−6で象限補正され求められたθu−vの
解により、第7式を用いて、真の位相角度θを算出する
。そして、制御部6はこの算出された真の位相角度θを
位相角指令値として出力し、新たにカウンタ回路5に書
き込む。
Here, the explanation will be given by returning to FIG. 4 again. 5T- in Figure 4
In step 7, the true phase angle θ is calculated using equation 7 based on the solution of θu-v obtained through quadrant correction in 5T-6. Then, the control unit 6 outputs the calculated true phase angle θ as a phase angle command value, and newly writes it into the counter circuit 5.

以上の手111Nにより位相角度誤差αは自動的に0に
なり、以降の電流制御は力率100%で制御することに
なる。
With the above procedure 111N, the phase angle error α automatically becomes 0, and subsequent current control is performed at a power factor of 100%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記したように本発明によ−れば、ACサーボモータの
正弦波型電流制御をアブソリュートエンコーダや原点信
号を使用せずに行うことができるようになる。また、モ
ータ毎に異なるNMのアブソリュートエンコーダや異な
る種類の原点位置信号を有するモータを使用しても、検
出機能の可否が左右されない汎用のACサーボモータ制
?11装置として作用する。
As described above, according to the present invention, sinusoidal current control of an AC servo motor can be performed without using an absolute encoder or an origin signal. Also, is there a general-purpose AC servo motor system that does not affect the detection function even if you use an absolute encoder with a different NM for each motor or a motor with a different type of home position signal? 11 device.

前記の制御によりACサーボモータは位相角度によらな
い駆動トルクを発生できるために、前記制御回路の外側
に適宜に速度制御、位置制御、力・コンプライアンス制
御ループを構成することが容易になる。
The above control allows the AC servo motor to generate a drive torque independent of the phase angle, making it easy to appropriately configure speed control, position control, and force/compliance control loops outside the control circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1閣は本発明の実施例であり、ACサーボモータ及び
その制’a装置プロ、り図を表す、第2図はACサーボ
モータに発生する誘起電圧を表す、第3図に正弦波信号
を表す、第4図に位相角度算出アルゴリズムを示す、第
5図に角度の補正方法を示す、図中、Δθは2回または
複数回のサンプル時の回転変化量を表し、ΔθU−Vは
同しくサンプル時の電圧変化量を表す、第6図、第7図
に2端子間に生しる正弦波電圧の位相角度を回転方向の
正負それぞれについて表す、第5図の■〜■と第6図、
第7図の■〜■の条件はそれぞれ対応するものである。 酩 ACサーボモータ 位置検出器 電力増幅回路 電流制御回路 カウンタ回路 制御部 差動増幅回路 A/D変換回路
The first panel shows an embodiment of the present invention, and shows a diagram of an AC servo motor and its control device. Figure 2 shows the induced voltage generated in the AC servo motor. Figure 3 shows a sine wave signal. Figure 4 shows the phase angle calculation algorithm. Figure 5 shows the angle correction method. In the figure, Δθ represents the amount of rotational change when sampling twice or multiple times, and ΔθU-V represents the same amount of rotation. Figures 6 and 7 show the amount of voltage change during sampling, and Figure 7 shows the phase angle of the sinusoidal voltage generated between two terminals for positive and negative rotation directions, respectively. figure,
Conditions (1) to (2) in FIG. 7 correspond to each other. AC servo motor position detector Power amplifier circuit Current control circuit Counter circuit Control section Differential amplifier circuit A/D conversion circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 回転子に永久磁石を使用した3組のACサーボモータに
関して、永久磁石により発生する磁界により回転時に各
相に発生する誘起電圧を、3端子のうちの2端子間の電
圧を検出することにより測定する手段と、この測定信号
によりモータの磁極の位相角度を推定演算する手段と、
前記位相角度を用いた電流制御を行う手段を有すること
を特徴とするACサーボモータ制御装置。
For three sets of AC servo motors that use permanent magnets in their rotors, the induced voltage generated in each phase during rotation due to the magnetic field generated by the permanent magnets is measured by detecting the voltage between two of the three terminals. means for estimating and calculating the phase angle of the magnetic poles of the motor based on the measurement signal;
An AC servo motor control device comprising means for controlling current using the phase angle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002204592A (en) * 2001-01-09 2002-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter equipment
JP2009106141A (en) * 2007-10-26 2009-05-14 Hitachi Ltd Motor control apparatus and motor apparatus

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