JPH0424959B2 - - Google Patents
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- JPH0424959B2 JPH0424959B2 JP60046008A JP4600885A JPH0424959B2 JP H0424959 B2 JPH0424959 B2 JP H0424959B2 JP 60046008 A JP60046008 A JP 60046008A JP 4600885 A JP4600885 A JP 4600885A JP H0424959 B2 JPH0424959 B2 JP H0424959B2
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- Japan
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- frequency
- counter
- motor
- voltage
- clock
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、フリーランしているモータの残留
電圧の周波数より該モータの周波数を検出して、
上記モータに電力を供給するインバータ装置の出
力を決定するモータ制御装置に関するものであ
る。
電圧の周波数より該モータの周波数を検出して、
上記モータに電力を供給するインバータ装置の出
力を決定するモータ制御装置に関するものであ
る。
モータの周波数を検出するには、通常、モータ
の軸に回転数計を取付けて機械的に検出すること
が行われている。
の軸に回転数計を取付けて機械的に検出すること
が行われている。
第６図は検出した周波数にもとづいて、インバ
ータ装置の出力を決定するモータ制御装置の従来
例を示したものであり、インバータ装置１より電
力の供給を受けるモータ２の出力軸２ａに機械的
に回転数計２３を取付け、この回転数計２３の出
力を周波数算出装置２４に入力して周波数を算出
している。
ータ装置の出力を決定するモータ制御装置の従来
例を示したものであり、インバータ装置１より電
力の供給を受けるモータ２の出力軸２ａに機械的
に回転数計２３を取付け、この回転数計２３の出
力を周波数算出装置２４に入力して周波数を算出
している。
上記回転数計２３の出力は周波数に応じて変化
するので、その出力を周波数算出装置２４に入力
してモータの電気的周波数fM（以下モータの周波
数という）を算出する。得られた周波数fMを考慮
して、モータ２にシヨツクを与えないよう停電後
のインバータ装置１の出力を決定する。
するので、その出力を周波数算出装置２４に入力
してモータの電気的周波数fM（以下モータの周波
数という）を算出する。得られた周波数fMを考慮
して、モータ２にシヨツクを与えないよう停電後
のインバータ装置１の出力を決定する。
第７図は上記インバータ装置１の瞬時停電の動
作例の説明図である。モータの周波数fMの検出区
間後の出力再開時、インバータ装置１の出力周波
数fO（実線）は検出周波数fM（点線）で出力し、イ
ンバータ装置１の出力電圧（−点鎖線）は0V付
近から徐々に上昇させていく。
作例の説明図である。モータの周波数fMの検出区
間後の出力再開時、インバータ装置１の出力周波
数fO（実線）は検出周波数fM（点線）で出力し、イ
ンバータ装置１の出力電圧（−点鎖線）は0V付
近から徐々に上昇させていく。
そして、出力周波数fOは通常運転時のｆ／ｖパ
ターンに対応した電圧値vOに到達するまで一定に
しておき、通常の運転再開はｆ／ｖパターンに沿
つた電圧値vOに到達してからである。
ターンに対応した電圧値vOに到達するまで一定に
しておき、通常の運転再開はｆ／ｖパターンに沿
つた電圧値vOに到達してからである。
従来のモータの制御装置は上記のように構成さ
れているので、回転数計をモータに機械的に取付
ける必要があり、その取付けが煩わしく、また、
回転系の装置が大きくなるなどの問題点があつ
た。
れているので、回転数計をモータに機械的に取付
ける必要があり、その取付けが煩わしく、また、
回転系の装置が大きくなるなどの問題点があつ
た。
この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、モータの周波数を電気的に
迅速、かつ、正確に検出できるモータの制御装置
を得ることを目的とする。
めになされたもので、モータの周波数を電気的に
迅速、かつ、正確に検出できるモータの制御装置
を得ることを目的とする。
この発明に係るモータの制御装置は、モータの
電圧の零クロス点を検出する零クロス検出回路の
検出信号間にクロツクパルス発生器からのクロツ
クパルスが何パルス入るかを測定するクロツクカ
ウンタと、このクロツクカウンタの桁上げ回数を
カウントする桁上げカウンタと、上記クロツクカ
ウンタへクロツクパルス入出力を命令し該クロツ
クカウンタ及び上記桁上げカウンタのカウント値
による総カウント数が取り扱える範囲の数値なら
ば該総カウント数を逆算して周波数を算出し、上
記総カウント数が取り扱える範囲に超える数値な
らば上記桁上げカウンタのカウント値を用いて周
波数を算出する周波数検出手段と、この周波数検
出手段から得られた周波数を考慮して上記モータ
に対する供給出力を決定するインバータ装置とを
備えたものである。
電圧の零クロス点を検出する零クロス検出回路の
検出信号間にクロツクパルス発生器からのクロツ
クパルスが何パルス入るかを測定するクロツクカ
ウンタと、このクロツクカウンタの桁上げ回数を
カウントする桁上げカウンタと、上記クロツクカ
ウンタへクロツクパルス入出力を命令し該クロツ
クカウンタ及び上記桁上げカウンタのカウント値
による総カウント数が取り扱える範囲の数値なら
ば該総カウント数を逆算して周波数を算出し、上
記総カウント数が取り扱える範囲に超える数値な
らば上記桁上げカウンタのカウント値を用いて周
波数を算出する周波数検出手段と、この周波数検
出手段から得られた周波数を考慮して上記モータ
に対する供給出力を決定するインバータ装置とを
備えたものである。
この発明における周波数検出手段は、モータの
電圧を周波数をできる限り周波数の高いクロツク
パルスで測定し、その測定値を最大限に利用する
計算方法を用いて周波数を算出することにより、
モータに機械的な周波数計を取りつけることな
く、正確、かつ、迅速にモータの周波数を算出す
る。
電圧を周波数をできる限り周波数の高いクロツク
パルスで測定し、その測定値を最大限に利用する
計算方法を用いて周波数を算出することにより、
モータに機械的な周波数計を取りつけることな
く、正確、かつ、迅速にモータの周波数を算出す
る。
第１図はこの発明の一実施例を前記第６図と同
一部分に同一符号を付した第１図について説明す
る。第１図において、５はモータ２の電圧を検出
する電圧検出回路、４は電圧検出回路５の検出信
号より上記電圧の零クロス点に同期してパルス信
号を信号する零クロス検出回路である。
一部分に同一符号を付した第１図について説明す
る。第１図において、５はモータ２の電圧を検出
する電圧検出回路、４は電圧検出回路５の検出信
号より上記電圧の零クロス点に同期してパルス信
号を信号する零クロス検出回路である。
そして、上記零クロス検出回路４より得られる
パルス信号の間隔を、周波数検出手段３がクロツ
クパルス発生器８のクロツクパルスを使つてクロ
ツクカウンタ６で測定する。このクロツクカウン
タ６はあらかじめある数値になると桁上げ信号を
出力するようにセツトしておき、この桁上げ信号
をカウントする桁上げカウンタ７により桁上げ回
数をカウントする。上記周波数検出手段３はクロ
ツクカウンタ６及び桁上げカウンタ７のカウント
値よりモータ２の電圧の周波数を算出する。
パルス信号の間隔を、周波数検出手段３がクロツ
クパルス発生器８のクロツクパルスを使つてクロ
ツクカウンタ６で測定する。このクロツクカウン
タ６はあらかじめある数値になると桁上げ信号を
出力するようにセツトしておき、この桁上げ信号
をカウントする桁上げカウンタ７により桁上げ回
数をカウントする。上記周波数検出手段３はクロ
ツクカウンタ６及び桁上げカウンタ７のカウント
値よりモータ２の電圧の周波数を算出する。
第２図は前記第１図における周波数検出手段３
を詳細に示した全体構成図で、この周波数検出手
段３はCPU９とメモリ１０とで構成されている。
を詳細に示した全体構成図で、この周波数検出手
段３はCPU９とメモリ１０とで構成されている。
第３図は抵抗、フオトカプラから成る電圧検出
回路５及び抵抗、オペアンプ、ワンシヨツトマル
チ回路から成る零クロス検出回路４の詳細図、第
４図は、メモリ１０に記憶されたモータ２の周波
数検出のためのプログラムを示すフローチヤー
ト、第５図はモータ２の電圧と零クロス検出回路
４のパルス出力及びクロツクパルス発生器８のカ
ウントパルスの関係を示す図である。
回路５及び抵抗、オペアンプ、ワンシヨツトマル
チ回路から成る零クロス検出回路４の詳細図、第
４図は、メモリ１０に記憶されたモータ２の周波
数検出のためのプログラムを示すフローチヤー
ト、第５図はモータ２の電圧と零クロス検出回路
４のパルス出力及びクロツクパルス発生器８のカ
ウントパルスの関係を示す図である。
インバータ装置１がその出力でモータ２を駆動
している正常動作中に、インバータ装置１の電源
がなくなつた場合、通常、インバータ装置の保護
回路が動作し、出力が遮断されるので、モータは
フリーランする。この状態で、インバータ装置１
の電源が回復すると、第４図に示す周波数検出プ
ログラムがスタートし、INT割り込みマスクが
解除される（第４図ステツプ11）。このとき、モ
ータ２が回転中ならば、零クロス検出回路４から
出力されるモータ２の電圧を周波数に応じたパル
スがCPU９の割り込み入力となり、INT割り込
み処理がスタートし、区間カウントスタート（第
４図ステツプ21）したあと、割り込み前のプログ
ラムの位置へもどる。
している正常動作中に、インバータ装置１の電源
がなくなつた場合、通常、インバータ装置の保護
回路が動作し、出力が遮断されるので、モータは
フリーランする。この状態で、インバータ装置１
の電源が回復すると、第４図に示す周波数検出プ
ログラムがスタートし、INT割り込みマスクが
解除される（第４図ステツプ11）。このとき、モ
ータ２が回転中ならば、零クロス検出回路４から
出力されるモータ２の電圧を周波数に応じたパル
スがCPU９の割り込み入力となり、INT割り込
み処理がスタートし、区間カウントスタート（第
４図ステツプ21）したあと、割り込み前のプログ
ラムの位置へもどる。
次に生じる零クロス検出回路４のパルスにより
２度目のINT割り込み処理がおこり、区間カウ
ントステツプ（第４図ステツプ22）をしたあと、
割り込み前の位置へもどる。そして、このカウン
ト数より周波数算出を行うわけである。
２度目のINT割り込み処理がおこり、区間カウ
ントステツプ（第４図ステツプ22）をしたあと、
割り込み前の位置へもどる。そして、このカウン
ト数より周波数算出を行うわけである。
周波数算出の方法を第５図により説明する。上
記のようにして得られたカウント数は、正確な周
波数がわかつているパルス発生器のパルスが、零
クロス検出回路４の出力パルス間に何パルス入る
かということを意味するものであるから、カウン
ト数をαとすると、クロツクパルス発生器８の周
波数φと、零クロス検出回路４から生じるパルス
出力の周波数fZの関係は１／fZ＝α・１／φとなる。
記のようにして得られたカウント数は、正確な周
波数がわかつているパルス発生器のパルスが、零
クロス検出回路４の出力パルス間に何パルス入る
かということを意味するものであるから、カウン
ト数をαとすると、クロツクパルス発生器８の周
波数φと、零クロス検出回路４から生じるパルス
出力の周波数fZの関係は１／fZ＝α・１／φとなる。
モータの電気的な周波数fMは該モータの電圧の
周波数に等しく、本実施例fM＝１／２fZ、故にfM＝ φ／2αとなり、クロツクパルス発生器８のパルス周 波数φとカウント数αにより、モータ２の電圧の
周波数fMを計算することができる。
周波数に等しく、本実施例fM＝１／２fZ、故にfM＝ φ／2αとなり、クロツクパルス発生器８のパルス周 波数φとカウント数αにより、モータ２の電圧の
周波数fMを計算することができる。
よつて、正確な周波数fMを算出するには、パル
ス発生器８のパルス周波数を高くすれば実現でき
るが、高い周波数において、カウント数が非常に
大きくなり、カウンターがオーバーフローする場
合がある。
ス発生器８のパルス周波数を高くすれば実現でき
るが、高い周波数において、カウント数が非常に
大きくなり、カウンターがオーバーフローする場
合がある。
このため、ある一定の数になると桁上げするよ
うにカウンタをセツトしておき、桁上げを生じた
場合にはその桁上げ数をカウントする桁上げ専用
のカウンタ７を別に用意しておく。
うにカウンタをセツトしておき、桁上げを生じた
場合にはその桁上げ数をカウントする桁上げ専用
のカウンタ７を別に用意しておく。
そして、周波数算出演算をするとき、カウンタ
６，７の値をそれぞれ読み込み、それらより、総
カウント数を逆算してもCPU９で取り扱える範
囲（例えば8bit CPUならば255）の数値ならば、
総カウント数を逆算し、その値より周波数を計算
する計算式を使つて周波数を算出する。
６，７の値をそれぞれ読み込み、それらより、総
カウント数を逆算してもCPU９で取り扱える範
囲（例えば8bit CPUならば255）の数値ならば、
総カウント数を逆算し、その値より周波数を計算
する計算式を使つて周波数を算出する。
しかし総カウント数がCPU９で扱える範囲
（例えば上述の255）を超えるものならば、桁上げ
数で周波数を算出する計算式を使つて周波数演算
を行う。たとえば、カウンタ６の桁上げセツト値
β、カウンタ６のカウント値をａ、桁上げ専用の
カウンタ７のカウント値をｂとすると、ｂより総
カウント数を算出してもよいかを判断する（第４
図ステツプ16）。そして、総カウント数を逆算し
てもCPU９で取り扱える範囲の数ならば（例え
ばα＝bβ＋ａ≦255のとき）、α＝bβ＋ａとして、
fM＝φ／２（bβ＋ａ）よりfMを算出する（第４図ステ ツプ17）。
（例えば上述の255）を超えるものならば、桁上げ
数で周波数を算出する計算式を使つて周波数演算
を行う。たとえば、カウンタ６の桁上げセツト値
β、カウンタ６のカウント値をａ、桁上げ専用の
カウンタ７のカウント値をｂとすると、ｂより総
カウント数を算出してもよいかを判断する（第４
図ステツプ16）。そして、総カウント数を逆算し
てもCPU９で取り扱える範囲の数ならば（例え
ばα＝bβ＋ａ≦255のとき）、α＝bβ＋ａとして、
fM＝φ／２（bβ＋ａ）よりfMを算出する（第４図ステ ツプ17）。
しかし、CPU９で取り扱える範囲外であると
判断する（例えばα＝bβ＋ａ＞255のとき）と、
γ＝φ／βなるγを用意しておき、 fM＝φ／２（bβ＋ａ）＝φ／2bβ＋2a≒φ／2bβ＝
γ／2b （∵ａはbβに比べて十分に小さいので省略する）
によりfMを算出する（第４図ステツプ18）。
判断する（例えばα＝bβ＋ａ＞255のとき）と、
γ＝φ／βなるγを用意しておき、 fM＝φ／２（bβ＋ａ）＝φ／2bβ＋2a≒φ／2bβ＝
γ／2b （∵ａはbβに比べて十分に小さいので省略する）
によりfMを算出する（第４図ステツプ18）。
ただし、クロツクカウンタ６のセツト値βは、
零クロス検出パルス間隔が最長の時でも、桁上げ
カウンタ７がオーバーフローしないような数値
で、かつ、切捨値２ａの影響による誤差が最小と
なるような数値にする。しかも、fM＝γ／2bの計算 による誤差が最小となるように、そして、計算が
簡単になるようにγ＝φ／βが整数となるβ値を決 定する。
零クロス検出パルス間隔が最長の時でも、桁上げ
カウンタ７がオーバーフローしないような数値
で、かつ、切捨値２ａの影響による誤差が最小と
なるような数値にする。しかも、fM＝γ／2bの計算 による誤差が最小となるように、そして、計算が
簡単になるようにγ＝φ／βが整数となるβ値を決 定する。
これらのことをすることにより、カウンタがオ
ーバーフローするのを防ぐばかりでなく、周波数
演算で使用するカウント値をCPU９で扱える最
大値で利用することができるので、周波数を正確
に算出（測定）することが可能となる。
ーバーフローするのを防ぐばかりでなく、周波数
演算で使用するカウント値をCPU９で扱える最
大値で利用することができるので、周波数を正確
に算出（測定）することが可能となる。
その他、第４図にはステツプ12、13、14、15の
判断があるが、これらはモータ２が停止した場合
のために設けられた判断であり、所定時間に零ク
ロス検出回路４の出力信号が入力されない場合に
は周波数を０Hzと判断する。以上のようにして得
られた周波数よりインバータ装置１の出力を従来
例と同じように決定する。
判断があるが、これらはモータ２が停止した場合
のために設けられた判断であり、所定時間に零ク
ロス検出回路４の出力信号が入力されない場合に
は周波数を０Hzと判断する。以上のようにして得
られた周波数よりインバータ装置１の出力を従来
例と同じように決定する。
なお、上記実施例では、電圧検出器はモータの
任意の１組の線間電圧を検出しているが、３組の
線間電圧を検出してもよく、相電圧を検出するよ
うにしてもよい。又上記実施例ではインバータ装
置の瞬時停電時の場合について説明しているが、
モータの電源を商用電源からインバータ装置へと
切換える場合にも利用できる。
任意の１組の線間電圧を検出しているが、３組の
線間電圧を検出してもよく、相電圧を検出するよ
うにしてもよい。又上記実施例ではインバータ装
置の瞬時停電時の場合について説明しているが、
モータの電源を商用電源からインバータ装置へと
切換える場合にも利用できる。
以上のように、この発明によれば、モータの周
波数を電気的に検出することができるように構成
したので、従来のようにモータの出力軸に回転数
計（タコジエネレータ）を取付けるような手間が
なく、装置を安価に構成できる。又クロツクカウ
ンタの他の桁上げカウンタを用い、総カウント数
が周波数検出手段で取り扱える範囲を超えている
か否かによつて周波数の計算方式を変えることに
より、クロツクパルス発生器のパルス周波数を高
くすることができ、低コストの機器を用いても精
度よく周波数を検出できるなどの効果がある。
波数を電気的に検出することができるように構成
したので、従来のようにモータの出力軸に回転数
計（タコジエネレータ）を取付けるような手間が
なく、装置を安価に構成できる。又クロツクカウ
ンタの他の桁上げカウンタを用い、総カウント数
が周波数検出手段で取り扱える範囲を超えている
か否かによつて周波数の計算方式を変えることに
より、クロツクパルス発生器のパルス周波数を高
くすることができ、低コストの機器を用いても精
度よく周波数を検出できるなどの効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるモータ制御
装置の全体構成図、第２図はその詳細構成図、第
３図はその装置の構成要素である電圧検出回路及
び零クロス検出器の詳細回路図、第４図は周波数
算出のためのプログラムを示すフローチヤート
図、第５図はその動作を説明するための信号波形
図、第６図は従来のモータ制御装置の構成図、第
７図はインバータ装置の瞬時停電の動作説明図で
ある。 １はインバータ装置、３は周波数検出手段、４
は零クロス検出回路、５は電圧検出回路、６はク
ロツクカウンタ、７は桁上げカウンタ、８はクロ
ツクパルス発生器。なお、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。
装置の全体構成図、第２図はその詳細構成図、第
３図はその装置の構成要素である電圧検出回路及
び零クロス検出器の詳細回路図、第４図は周波数
算出のためのプログラムを示すフローチヤート
図、第５図はその動作を説明するための信号波形
図、第６図は従来のモータ制御装置の構成図、第
７図はインバータ装置の瞬時停電の動作説明図で
ある。 １はインバータ装置、３は周波数検出手段、４
は零クロス検出回路、５は電圧検出回路、６はク
ロツクカウンタ、７は桁上げカウンタ、８はクロ
ツクパルス発生器。なお、図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モータの電圧を検出する電圧検出回路と、こ
の電圧検出回路の検出信号より上記電圧の零クロ
ス点を検出する零クロス検出回路と、この零クロ
ス検出回路の検出信号間にクロツクパルス発生器
からのクロツクパルスが何パルス入るかを測定す
るクロツクカウンタと、このクロツクカウンタの
桁上げ回数をカウントする桁上げカウンタと、上
記クロツクカウンタへクロツクパルス入出力を命
令し該クロツクカウンタ及び上記桁上げカウンタ
のカウント値による総カウント数が取り扱える範
囲の数値ならば該総カウント数を逆算して周波数
を算出し、上記総カウント数が取り扱える範囲を
超える数値ならば上記桁上げカウンタのカウント
値を用いて周波数を算出する周波数検出手段と、
この周波数検出手段から得られた周波数を考慮し
て上記モータに対する供給出力を決定するインバ
ータ装置とを備えたモータ制御装置。 ２ 周波数検出手段がマイクロコンピユータで実
現されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046008A JPS61207195A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046008A JPS61207195A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207195A JPS61207195A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH0424959B2 true JPH0424959B2 (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=12735035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60046008A Granted JPS61207195A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61207195A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5469745A (en) * | 1993-06-01 | 1995-11-28 | Westinghouse Electric Corporation | System for determining FOVM sensor beat frequency |
| JP4703204B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2011-06-15 | 株式会社東芝 | 同期機駆動制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5812591A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-24 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 誘導電動機の拾い上げ方式 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60046008A patent/JPS61207195A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5812591A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-24 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 誘導電動機の拾い上げ方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61207195A (ja) | 1986-09-13 |
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