JPH04261383A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
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- JPH04261383A JPH04261383A JP3040502A JP4050291A JPH04261383A JP H04261383 A JPH04261383 A JP H04261383A JP 3040502 A JP3040502 A JP 3040502A JP 4050291 A JP4050291 A JP 4050291A JP H04261383 A JPH04261383 A JP H04261383A
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- Control Of Direct Current Motors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流電動機の回転速度を
検出する速度検出装置に関するものである。
検出する速度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば電気工学ハンドブック新版
７８７ページ図６５に示された従来の直流電動機制御装
置を示すブロック図であり、１は３相交流電源を直流電
動機（以下、ＤＣＭと略称する）供給する変圧器、３は
変圧器１から供給された３相交流電圧を直流電圧へ変換
するサイリスタ装置、４はサイリスタ装置３の点弧角α
を制御するゲートパルスジェネレータ（以下、ＧＰＧと
略称する）、５は直流電動機２へ流れる電機子電流を検
出する交流変流器（以下、ＡＣＣＴと略称する）、６は
ＡＣＣＴ５で検出した電機子電流を整流する電機子電流
センサ（以下、第１のＣＳと略称する）、７は第１のＣ
Ｓ６で整流した電機子電流をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、８は不図示の上位コントローラから与え
られる速度基準信号Ｎ※と速度フィードバック信号Ｎと
の偏差に対し比例積分の演算を行う速度コントローラ（
以下、ＳＣと略称する）９と、このＳＣ９の出力信号と
Ａ／Ｄ変換器７の出力信号の偏差に対し比例積分の演算
を行い、ＧＰＧ４へ位相基準信号として与える電流コン
トローラ（以下、ＣＣと略称する）１０を含むマイクロ
プロセッサ（以下、ＭＰと略称する）である。
７８７ページ図６５に示された従来の直流電動機制御装
置を示すブロック図であり、１は３相交流電源を直流電
動機（以下、ＤＣＭと略称する）供給する変圧器、３は
変圧器１から供給された３相交流電圧を直流電圧へ変換
するサイリスタ装置、４はサイリスタ装置３の点弧角α
を制御するゲートパルスジェネレータ（以下、ＧＰＧと
略称する）、５は直流電動機２へ流れる電機子電流を検
出する交流変流器（以下、ＡＣＣＴと略称する）、６は
ＡＣＣＴ５で検出した電機子電流を整流する電機子電流
センサ（以下、第１のＣＳと略称する）、７は第１のＣ
Ｓ６で整流した電機子電流をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、８は不図示の上位コントローラから与え
られる速度基準信号Ｎ※と速度フィードバック信号Ｎと
の偏差に対し比例積分の演算を行う速度コントローラ（
以下、ＳＣと略称する）９と、このＳＣ９の出力信号と
Ａ／Ｄ変換器７の出力信号の偏差に対し比例積分の演算
を行い、ＧＰＧ４へ位相基準信号として与える電流コン
トローラ（以下、ＣＣと略称する）１０を含むマイクロ
プロセッサ（以下、ＭＰと略称する）である。
【０００３】１１はＤＣＭ２の軸に直結され、そのＤＣ
Ｍ２の回転速度を２相パルスに変換して出力するパルス
ジェネレーター（いか、ＰＬＧと略称する）、１２はＰ
ＬＧ１１からの２相パルスを計測する速度センサ（以下
、ＳＳと略称する）、１３は単相交流電源を供給する変
圧器、１４はＤＣＭ２の界磁電流を供給するため変圧器
１３から単相交流電源を直流電源に変換する界磁サイリ
スタ、１５は界磁サイリスタ１４の出力電流を検出する
直流変流器（以下、ＤＣＣＴと略称する）、１６はＤＣ
Ｍ２の界磁巻線、１７はサイリスタ装置３の出力電圧を
検出し分圧する電機子電圧センサ、１８はＤＣＣＴ１５
の界磁電流検出値を整流する界磁電流センサ、１９は電
圧センサ１７と電流センサ１８の出力をディジタル値に
変換するＡ／Ｄ変換器である。
Ｍ２の回転速度を２相パルスに変換して出力するパルス
ジェネレーター（いか、ＰＬＧと略称する）、１２はＰ
ＬＧ１１からの２相パルスを計測する速度センサ（以下
、ＳＳと略称する）、１３は単相交流電源を供給する変
圧器、１４はＤＣＭ２の界磁電流を供給するため変圧器
１３から単相交流電源を直流電源に変換する界磁サイリ
スタ、１５は界磁サイリスタ１４の出力電流を検出する
直流変流器（以下、ＤＣＣＴと略称する）、１６はＤＣ
Ｍ２の界磁巻線、１７はサイリスタ装置３の出力電圧を
検出し分圧する電機子電圧センサ、１８はＤＣＣＴ１５
の界磁電流検出値を整流する界磁電流センサ、１９は電
圧センサ１７と電流センサ１８の出力をディジタル値に
変換するＡ／Ｄ変換器である。
【０００４】次に動作について説明する。ＤＣＭ２の回
転速度Ｎは、電機子電圧Ｅ、電機子の全抵抗Ｒａ 、界
磁の磁束Φのいづれかを変化させることにより制御する
ことができる。ここでは、電機子電圧Ｅを変化させ、回
転速度Ｎを制御する場合について述べる。ＤＣＭ２を規
定の回転速度にするため、上位のコントローラから速度
基準信号Ｎ※がＳＣ９に与えられる。また、実際のＤＣ
Ｍ２の回転速度をＰＬＧ１１で検出し、２相パルスに変
換したデータをＳＳ１２で計測する。
転速度Ｎは、電機子電圧Ｅ、電機子の全抵抗Ｒａ 、界
磁の磁束Φのいづれかを変化させることにより制御する
ことができる。ここでは、電機子電圧Ｅを変化させ、回
転速度Ｎを制御する場合について述べる。ＤＣＭ２を規
定の回転速度にするため、上位のコントローラから速度
基準信号Ｎ※がＳＣ９に与えられる。また、実際のＤＣ
Ｍ２の回転速度をＰＬＧ１１で検出し、２相パルスに変
換したデータをＳＳ１２で計測する。
【０００５】ＭＰ８では、まず、速度基準信号Ｎ※とＳ
Ｓ１２で計測された速度フィードバック信号Ｎとの偏差
を求めた後、この偏差に対しＳＣ９で比例積分の演算を
行い、電流基準信号としてＣＣ１０へ与える。ＣＣ１０
は、この電流基準信号とＡＣＣＴ５で検出しＣＳ６で整
流しＡ／Ｄ変換器７でディジタル値に変換した電機子電
流の偏差に対し比例積分の演算を行い位相基準信号をＧ
ＰＧ１４に与える。ＧＰＧ１４は、この信号に従い、サ
イリスタ３の点弧角αを制御することによって、ＤＣＭ
２の電機子電圧Ｅを変化させてＤＣＭ２の回転速度Ｎを
制御するものである。
Ｓ１２で計測された速度フィードバック信号Ｎとの偏差
を求めた後、この偏差に対しＳＣ９で比例積分の演算を
行い、電流基準信号としてＣＣ１０へ与える。ＣＣ１０
は、この電流基準信号とＡＣＣＴ５で検出しＣＳ６で整
流しＡ／Ｄ変換器７でディジタル値に変換した電機子電
流の偏差に対し比例積分の演算を行い位相基準信号をＧ
ＰＧ１４に与える。ＧＰＧ１４は、この信号に従い、サ
イリスタ３の点弧角αを制御することによって、ＤＣＭ
２の電機子電圧Ｅを変化させてＤＣＭ２の回転速度Ｎを
制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の速度検出装置は
以上のように構成されているので、ＤＣＭの回転速度は
、高価な速度検出器を用いて検出しなければならず、ま
た速度検出器のリップルや据付けの不備等により、速度
フィードバック信号に振動が生じ、速度制御系を不安定
にし、応答ゲインを上げられないという課題があった。
以上のように構成されているので、ＤＣＭの回転速度は
、高価な速度検出器を用いて検出しなければならず、ま
た速度検出器のリップルや据付けの不備等により、速度
フィードバック信号に振動が生じ、速度制御系を不安定
にし、応答ゲインを上げられないという課題があった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、速度検出器を使用せず、ＤＣＭの
回転速度を検出する速度検出装置を得ることを目的とす
る。
めになされたもので、速度検出器を使用せず、ＤＣＭの
回転速度を検出する速度検出装置を得ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る速度検出装置は、各センサにより検出したカ行運転の
みの直流電動機の電機子電圧，電機子電流，界磁電流お
よび外部から与えられた電機子の全抵抗，直流電動機固
有の比例定数を用いて、直流電動機の回転速度を演算す
る速度演算手段を具備したものである。
る速度検出装置は、各センサにより検出したカ行運転の
みの直流電動機の電機子電圧，電機子電流，界磁電流お
よび外部から与えられた電機子の全抵抗，直流電動機固
有の比例定数を用いて、直流電動機の回転速度を演算す
る速度演算手段を具備したものである。
【０００９】請求項２記載の発明に係る速度検出装置は
、各センサにより検出したカ行運転および回生運転の直
流電動機の電機子電圧，電機子電流，界磁電流および外
部から与えられた電機子の全抵抗，直流電動機固有の比
例定数を用いて、直流電動機の回転速度を演算する速度
演算手段と、カ行・回生切換指令を前記速度演算手段に
与えるカ行・回生切換発生回路とを具備したものである
。
、各センサにより検出したカ行運転および回生運転の直
流電動機の電機子電圧，電機子電流，界磁電流および外
部から与えられた電機子の全抵抗，直流電動機固有の比
例定数を用いて、直流電動機の回転速度を演算する速度
演算手段と、カ行・回生切換指令を前記速度演算手段に
与えるカ行・回生切換発生回路とを具備したものである
。
【００１０】
【作用】請求項１記載の発明における速度演算手段は、
各センサで検出した電機子電圧，電機子電流，界磁電流
，電機子全抵抗，直流電動機固有の比例定数により、外
乱を含まない理想的なカ行運転のみの直流電動機の回転
速度を演算することができ、速度制御系の応答ゲインを
上げることができる。
各センサで検出した電機子電圧，電機子電流，界磁電流
，電機子全抵抗，直流電動機固有の比例定数により、外
乱を含まない理想的なカ行運転のみの直流電動機の回転
速度を演算することができ、速度制御系の応答ゲインを
上げることができる。
【００１１】請求項２記載の発明における速度演算手段
は、カ行・回生切換発生回路からのカ行・回生切換指令
により、各センサで検出した電機子電圧，電機子電流，
界磁電流，電機子全抵抗，直流電動機固有の比例定数に
より、外乱を含まない理想的な直流電動機のカ行時・回
生時の回転速度を演算することができ、速度制御系の応
答ゲインを上げることができる。
は、カ行・回生切換発生回路からのカ行・回生切換指令
により、各センサで検出した電機子電圧，電機子電流，
界磁電流，電機子全抵抗，直流電動機固有の比例定数に
より、外乱を含まない理想的な直流電動機のカ行時・回
生時の回転速度を演算することができ、速度制御系の応
答ゲインを上げることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。前記図４と同一部分に同一符号を付し、重複説明を
省略した図１において、２０はＣＳ１８により整流され
た界磁電流Ｉｆ の関数である磁束Φ＝ΦＩｆ の変換
を行う変換器、２１は乗算器であり、電機子電流センサ
６で検出された電機子電流Ｉａ と外部から与えられる
電機子抵抗値Ｒａ とを乗算する。２２はＤＣＭ２の電
機子抵抗値の外部入力部、２３はＶＳ１７、変換器２０
、乗算器２１のそれぞれの出力をディジタルデータへ変
換するＡ／Ｄ変換器、２４はＡ／Ｄ変換器２３のデータ
を用いてＤＣＭ２の回転速度を算出する演算回路、２５
はＤＣＭ２の比例定数Ｋの入力部、２６は速度演算手段
である。
る。前記図４と同一部分に同一符号を付し、重複説明を
省略した図１において、２０はＣＳ１８により整流され
た界磁電流Ｉｆ の関数である磁束Φ＝ΦＩｆ の変換
を行う変換器、２１は乗算器であり、電機子電流センサ
６で検出された電機子電流Ｉａ と外部から与えられる
電機子抵抗値Ｒａ とを乗算する。２２はＤＣＭ２の電
機子抵抗値の外部入力部、２３はＶＳ１７、変換器２０
、乗算器２１のそれぞれの出力をディジタルデータへ変
換するＡ／Ｄ変換器、２４はＡ／Ｄ変換器２３のデータ
を用いてＤＣＭ２の回転速度を算出する演算回路、２５
はＤＣＭ２の比例定数Ｋの入力部、２６は速度演算手段
である。
【００１３】次に上記実施例装置の動作について説明す
る。ＤＣＭ２の回転速度Ｎは式１で算出できる。そこで
、電機子電流センサ６、電機子電圧センサ１７からの電
機子電流，電機子電圧と、界磁電流センサ１８で検出さ
れた界磁電流を磁束に変換した交換器２０からの界磁磁
束および外部入力部２２，２５から与えられたＤＣＭ２
の電機子抵抗値、ＤＣＭ２の比例定数を上記数１に代入
することにより、理論的に回転速度Ｎを演算することが
できる。そして、この演算された回転速度Ｎは速度フィ
ードバック信号として、速度制御系のＭＰ８に与えるこ
とができる。
る。ＤＣＭ２の回転速度Ｎは式１で算出できる。そこで
、電機子電流センサ６、電機子電圧センサ１７からの電
機子電流，電機子電圧と、界磁電流センサ１８で検出さ
れた界磁電流を磁束に変換した交換器２０からの界磁磁
束および外部入力部２２，２５から与えられたＤＣＭ２
の電機子抵抗値、ＤＣＭ２の比例定数を上記数１に代入
することにより、理論的に回転速度Ｎを演算することが
できる。そして、この演算された回転速度Ｎは速度フィ
ードバック信号として、速度制御系のＭＰ８に与えるこ
とができる。
【００１４】
【数１】
【００１５】図２はカ行運転、回生運転する直流電動機
の速度検出装置を示すブロック図であり、図１と同一部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。図２にお
いて、２７はカ行・回生切換指令発生回路であり、電機
子電圧と電機子電流の方向を判別してカ行・回生切換指
令を発生する。ＤＣＭ２の回転速度Ｎは、カ行運転時は
前記数１で算出でき、回生運転時は数２で算出できる。
の速度検出装置を示すブロック図であり、図１と同一部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。図２にお
いて、２７はカ行・回生切換指令発生回路であり、電機
子電圧と電機子電流の方向を判別してカ行・回生切換指
令を発生する。ＤＣＭ２の回転速度Ｎは、カ行運転時は
前記数１で算出でき、回生運転時は数２で算出できる。
【００１６】
【数２】
【００１７】従って、演算回路２４はカ行・回生切換指
令発生回路２７から指令により、上記数１，数２を選択
してカ行時，回生時の回転速度Ｎを演算する。
令発生回路２７から指令により、上記数１，数２を選択
してカ行時，回生時の回転速度Ｎを演算する。
【００１８】なお、上記各実施例では外部入力部２５か
ら直流電動機固有の比例定数を与えているが、図３はこ
の比例定数を演算する比例定数演算回路２８を設けた実
施例である。すなわち、上記比例定数演算回路２８は、
外部入力部２９から入力された定格電機子電圧ＥＴ 、
定格電機子電流ＩａＴ、定格速度ＮＴ により、数３に
より比例定数Ｋを演算する。
ら直流電動機固有の比例定数を与えているが、図３はこ
の比例定数を演算する比例定数演算回路２８を設けた実
施例である。すなわち、上記比例定数演算回路２８は、
外部入力部２９から入力された定格電機子電圧ＥＴ 、
定格電機子電流ＩａＴ、定格速度ＮＴ により、数３に
より比例定数Ｋを演算する。
【００１９】
【数３】
【００２０】また、上記比例定数演算回路２８は、外部
入力部２９から入力された直流電動機の極数Ｐ、総導体
数Ｚを、並列回路数ａにより、数４により比例定数Ｋを
演算することもできる。
入力部２９から入力された直流電動機の極数Ｐ、総導体
数Ｚを、並列回路数ａにより、数４により比例定数Ｋを
演算することもできる。
【００２１】
【数４】
【００２２】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、速度検出器を用いることなく、電機子電圧，電機
子電流，界磁電流，電機子全抵抗，直流電動機固有の比
例定数により、カ行運転のみの直流電動機の回転速度を
演算により求めるように構成したので、装置構成を簡単
かつ安価にできる。また、速度検出器を用いないため、
リップル等の外乱を気にしなくてもよいので、速度制御
系の応答ゲインを上げることができる等の効果がある。 また、請求項２記載の発明によれば、カ行運転および回
生運転の直流電動機のカ行時，回生時の回転速度をそれ
ぞれ演算により求めるように構成したので、上記と同様
の効果が得られる。
れば、速度検出器を用いることなく、電機子電圧，電機
子電流，界磁電流，電機子全抵抗，直流電動機固有の比
例定数により、カ行運転のみの直流電動機の回転速度を
演算により求めるように構成したので、装置構成を簡単
かつ安価にできる。また、速度検出器を用いないため、
リップル等の外乱を気にしなくてもよいので、速度制御
系の応答ゲインを上げることができる等の効果がある。 また、請求項２記載の発明によれば、カ行運転および回
生運転の直流電動機のカ行時，回生時の回転速度をそれ
ぞれ演算により求めるように構成したので、上記と同様
の効果が得られる。
【図１】カ行運転のみの直流電動機の速度検出装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】カ行運転，回生運転する直流電動機の速度検出
装置を示すブロック図である。
装置を示すブロック図である。
【図３】比例定数演算回路を有する直流電動機の速度検
出装置を示すブロック図である。
出装置を示すブロック図である。
【図４】従来の速度検出装置を示すブロック図である。
２ 直流電動機
６ 電機子電流センサ
１７ 電機子電圧センサ
１８ 界磁電流センサ
２６ 速度演算手段
２８ 比例定数演算回路
Claims (2)
- 【請求項１】 カ行運転のみの直流電動機の電機子電
流を検出する電機子電流センサおよび電機子電圧を検出
する電機子電圧センサと、前記直流電動機の界磁電流を
検出する界磁電流センサと、前記各センサで検出された
電機子電流，電機子電圧，界磁電流および外部より付与
された電機子の全抵抗、前記直流電動機固有の比例定数
とにより前記直流電動機の回転速度を演算する速度演算
手段とを備えた速度検出装置。 - 【請求項２】 カ行運転および回生運転の直流電動機
の電機子電流を検出する電機子電流センサおよび電機子
電圧を検出する電機子電圧センサと、前記直流電動機の
界磁電流を検出する界磁電流センサと、前記各センサで
検出された電機子電流，電機子電圧，界磁電流および外
部より付与された電機子の全抵抗、前記直流電動機固有
の比例定数とにより前記直流電動機の回転速度を演算す
る速度演算手段と、カ行・回生切換指令を前記速度演算
手段に与えるカ行・回生切換指令発生回路を備えた速度
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040502A JPH04261383A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040502A JPH04261383A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261383A true JPH04261383A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=12582334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040502A Pending JPH04261383A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | 速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04261383A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969290A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-09 | 中国矿业大学 | 一种直流电机无速度传感器调速装置及方法 |
| US8836978B2 (en) | 2011-01-05 | 2014-09-16 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus and image forming system having a first memory and a second memory |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP3040502A patent/JPH04261383A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969290A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-09 | 中国矿业大学 | 一种直流电机无速度传感器调速装置及方法 |
| US8836978B2 (en) | 2011-01-05 | 2014-09-16 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus and image forming system having a first memory and a second memory |
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