JPH05227794A - 交流モータの相電圧測定装置及びその測定方法 - Google Patents
交流モータの相電圧測定装置及びその測定方法Info
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- JPH05227794A JPH05227794A JP4283053A JP28305392A JPH05227794A JP H05227794 A JPH05227794 A JP H05227794A JP 4283053 A JP4283053 A JP 4283053A JP 28305392 A JP28305392 A JP 28305392A JP H05227794 A JPH05227794 A JP H05227794A
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Abstract
し易いので変化しない相電圧を測定しロータ磁束を計算
し誘導電動機のベクトル制御を行うため交流モータの相
電圧測定装置及び方法を提供する。 【構成】 モータに供給される主電源VCCからの電圧
を電圧検出手段40により検出し、ノイズ除去後この電
圧をD/A変換手段60によりディジタル信号に変換
し、ホトカプラによる電源遮断手段70を通した後マル
チフライングD/A変換手段80により基本PWM信号
と掛算を行い相電圧を検出する。これにより電流測定コ
イルとパルス変換器を使用する従来の相電圧測定装置に
伴う問題点を解消でき、相電圧測定装置を簡単な回路構
成にて実現させる。
Description
圧測定装置及びその測定方法に関するものであって、さ
らに詳しくは、モータ駆動用パワースイッチング素子の
ベース端に供給される制御信号により、正逆回転するモ
ータに供給される相電圧を測定する装置及びその方法に
関するものである。
ベクトル制御方式は誘電モータのステータ交流を回転す
るd−q軸における等価値に変換し、d転をロータ磁束
位相と一致させることにより、d軸等価成分は時速成分
電流、q軸等価成分はトーク成分電流に相互分離されて
交流モータをほかの励磁直流モータと類似特性を持つよ
うに制御するのである。
される交流モータは高性能同特性及び精密性を要求され
る数値制御工作機械及びロボットシステムにいたるまで
広く使われている。
には、ロータ磁束の正確な検出が要され、ロータ磁束を
正確に検出することができないならば、ベクトル制御方
式はモータパラメータの変化に勘案した特性を持つよう
になるため、ロータ磁束の正確な検出は極めて重要な要
素となるのである。
は、交流モータに供給される相電圧を検出すべきである
が、交流モータの相電圧検出装置としては日特開平3−
89880号に記載の交流モータ制御装置がある。
に電気的に接続された電力制御回路を制御するサーボ回
路1と、モータMの各相に供給される電流を検出する電
流検出回路3と、電流検出回路3の検出結果とサーボ回
路1の目標電流を比べた結果によりモータMに生じる異
常を判定する異常判定回路4とこの異常判定回路4の判
定結果により電力制御回路2に所定の制御信号を供給す
る制御信号発生回路5とから構成されている。
交流モータ制御装置において、モータに供給される各相
の電流を検出する電流検出回路は、電流測定コイルとパ
ルス変換器を用いるため、モータに装着し難く、厚さが
大であるという問題点があった。
種々問題点に考えてみてなされたものであって、この発
明の目的は、モータのパラメータ中に変化の最も甚だし
いロータ抵抗に対し、強いモータの相電圧を測定しステ
ータを基準にロータ磁束を計算できる交流モータの相電
圧測定装置及びその測定方法を提供することにある。ま
た、かなり簡単な回路構成によりモータを測定すること
により、構成が簡単にして、製造原価の原料を図りうる
交流モータの相電圧測定装置及びその測定方法を提供す
ることにある。
ために、この発明による交流モータの相電圧測定装置
は、モータの各相に印加をされる電圧が生ずるようにPW
M (Pulse Width Modulation)信号を生ずるPWM信号
発生手段と、前記PWM信号発生手段から出力されるP
WM信号を分配するPWM信号分配手段と、前記PWM
信号分配手段から出力されるPWM信号によりモータの
駆動制御信号を出力するモータ駆動制御手段と、前記モ
ータ駆動制御手段の制御信号に従ってモータを駆動させ
るモータ駆動手段とからなるモータの制御装置におい
て、前記モータの各相に供給さる相電流を制御すべく前
記モータ駆動手段に供給される主電源の電圧信号を検出
する電子検出手段と、前記電圧検出手段により検出され
る主電流に含まれているノイズを除去するノイズ除去手
段と、前記ノイズ除去手段から出力されるアナログ信号
をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換
手段と、前記アナログ/ディジタル変換手段から出力さ
れるディジタル信号によりオン/オフされ、前記モータ
駆動手段に供給される主電源を遮断する電源遮断手段
と、前記PWM信号発生手段から出力されるPWM信号
と、前記アナログ/ディジタル変換手段から出力される
ディジタル信号を掛算して相電圧を生ずるマルチフライ
ングディジタル/アナログ変換手段とから構成されたこ
とを特徴とする。
される主電源電圧を検出する電圧検出ステップと、前記
電圧検出ステップから出力された信号に含まれたノイズ
を除去するノイズ除去ステップと、前記ノイズ除去ステ
ップから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変
換する変換ステップと、前記変換ステップから出力され
るディジタル信号によりオン/オフされ主電源を遮断す
る電源遮断ステップと、前記電流遮断ステップから出力
されるディジタル信号とアナログ/ディジタル変換手段
から出力されるPWM信号を掛算して相電圧を検出する
相電圧検出ステップとからなることを特徴とする。
相電圧装置につき、添付図面に沿って詳述する。
はモータ駆動手段30に供給される主電源VCCの電圧
を検出すると共に、後述するアナログ/ディジタル変換
手段に適する入力電圧レベルで調整される抵抗R1,R
2から構成され、ノイズ除去手段50は上記電圧検出手
段40から出力された信号に含まれたノイズをフィルタ
リングするために、抵抗R3とコンデンサC1とから構
成された低帯域ファイルを用いている。
ノイズ除去手段50からノイズの除去された出力信号を
ディジタル信号に変換するものであって、上記A/D変
換器60は、ビット数が大きいほどモータの駆動手段3
0に供給される主電源VCCを正確なディジタルデータ
値を置換するのである。
60から出力されたディジタル信号によりオン/オフさ
れモータ駆動手段30に供給される高電圧の主電源VC
Cを遮断し、制御器の回路素子を保護するようにホトカ
プラ構成され、上記ホトカプラは接続されている。
号発生手段5から生じたPWM信号Sa,Sb,Scを
夫々複数個のPWM信号に分配されるように構成されて
いる。上記PWM信号発生手段10は、モータの各相に
対する。電流命令値と電流フィードバック値との差を比
例積分制御した後、3角波と比べた結果、又は上記電流
命令値と電流フィードバック値をヒステリシス制御して
得られるPWM信号Sa,Sbを出力するようになって
おり、モータ駆動制御手段20は上記PWM信号分配手
段10から出力されたPWM信号をモータ駆動手段30
のパワースイッチング素子Q1〜Q6ベース端に夫々供
給してモータ駆動手段30によりモータ駆動するように
する。
WM信号Sa,Sbとホトカプラとからなる電源遮断手
段70の出力を掛算してモータの相電圧VaS,VbS
を検出するよう2つのD/A変換器から構成されている
が、上記D/A変換手段80のデータ入力端はホトカプ
ラの出力端に接続されている。
タの相電圧測定装置により測定された相電圧から検出さ
れるロータ磁束は下記式(1),(2)により求められ
る。
ようにロータ磁束を検出するためには、モータに供給さ
れる相電圧を図4に示すフローチャートにしたがって測
定できる。
発明の作動を図4に示すフローチャートを参照して述べ
る。
の制御信号を出力する駆動制御手段20PWM信号発生
手段5から出力されたPWM信号Sa,Sb,ScがP
WM信号分配手段10で分配された後、供給されるた
め、上記駆動30の6つのパワースイッチング素子が選
択的に作動されてモータMには主電源VCCが供給され
る。
モータMに主電源VCCが供給される際、モータMに供
給される相電圧を測定するためにステップS1からモー
タ駆動手段30に供給される主電源VCCの電圧を抵抗
R1,R2から構成された電圧検出手段40により検出
された後、ステップS2に進んで抵抗R3とコンデンサ
C1とから構成されたノイズ除去手段50を利用し、上
記電圧検出手段40から出力された信号に含まれたノイ
ズを除去する。つまり、ノイズ除去手段50ではノイズ
指数の高い高域周波数部分を遮断し、ノイズ指数の低い
低域周波数のみを通過させる。
はノイズ除去手段50を通過しながらノイズを除去後A
/D変換手段60に入力されてディジタル信号に変換さ
れて出力するステップS3。上記ディジタル信号に変換
されたモータの相電圧は、ステップS4で主電源VCC
制御の電源VDDとを遮断する電源遮断手段70のホト
カプラ発光素子を駆動させて受光素子の出力信号Do〜
DmとPWM信号発生手段5から出力されるPWM信号
をマルチフライングD/A変換手段80によりステップ
S5で掛算して、ディジタル信号をアナログ信号に変換
後、ステップS6に進んで上記マルチフライングD/A
変換手段80の主力信号を相電圧信号VaS,VbSで
検出する。次に、ステップS7に進んで相電圧信号Va
s,Vbsをロータ磁束して演算する。
び方法によれば、モータに供給される主電源から電圧を
検出し、この電圧をディジタル信号に変換し電源遮断手
段を駆動させ、その出力信号とPWM信号を掛算して相
電圧を検出することにより、従来の電流測定コイルとパ
ルス変換器を用いて相電圧を検出することにおいて伴わ
れる種々欠点が解消できるのみならず、簡単な回路構成
により相電圧が検出でき、かつ製造原価の節減できる効
果がある。
本構成図である。
ブロック図である。
回路図である。
順を示すフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 モータの各相に印加される電圧が生ずる
ようにPWM (PulseWidth Modulation)信号を生ずるP
WM信号発生手段と、 前記PWM信号発生手段から出力されるPWM信号を分
配するPWM信号分配手段と、前記PWM信号分配手段
から出力されるPWM信号によりモータの駆動制御信号
を出力するモータ駆動制御手段と、前記モータ駆動制御
手段の制御信号に従ってモータを駆動させるモータ駆動
手段とからなるモータの制御装置において、前記モータ
の各相に供給さる相電流を制御すべく前記モータ駆動手
段に供給される主電源の電圧信号を検出する電子検出手
段と、前記電圧検出手段により検出される主電流に含ま
れているノイズを除去するノイズ除去手段と、前記ノイ
ズ除去手段が出力されるアナログ信号をディジタル信号
に変換するアナログ/ディジタル変換手段と、前記アナ
ログ/ディジタル変換手段から出力されるディジタル信
号によりオン/オフされ、前記モータ駆動手段に供給さ
れる主電源を遮断する電源遮断手段と、前記PWM信号
発生手段から出力されるPWM信号と、前記アナログ/
ディジタル変換手段から出力されるディジタル信号を掛
算して相電圧を生ずるマルチフライングディジタル/ア
ナログ変換手段とから構成されたことを特徴とする交流
モータの相電圧測定装置。 - 【請求項2】 前記電源遮断手段は、ホトカプラである
ことを特徴とする請求項1記載の交流モータの相電圧測
定装置。 - 【請求項3】 モータ駆動手段に供給される主電源電圧
を検出する電圧検出ステップと、前記電圧検出ステップ
から出力された信号に含まれたノイズを除去するノイズ
除去ステップと、前記ノイズ除去ステップから出力され
たアナログ信号をディジタル信号に変換する変換ステッ
プと、前記変換ステップから出力されるディジタル信号
によりオン/オフされ主電源を遮断する電源遮断ステッ
プと、前記電流遮断ステップから出力されるディジタル
信号とアナログ/ディジタル変換手段から出力されるP
WM信号を掛算して相電圧を検出する相電圧検出ステッ
プとからなることを特徴とする交流モータの相電圧測定
方法。
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