JPH06197585A - 速度制御装置 - Google Patents

速度制御装置

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JPH06197585A
JPH06197585A JP4347153A JP34715392A JPH06197585A JP H06197585 A JPH06197585 A JP H06197585A JP 4347153 A JP4347153 A JP 4347153A JP 34715392 A JP34715392 A JP 34715392A JP H06197585 A JPH06197585 A JP H06197585A
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phase angle
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JP4347153A
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Shigeru Shinohara
茂 篠原
Masateru Futayada
正輝 二矢田
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10Commutator motors, e.g. repulsion motors

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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、各点弧位相角に対応する実効電圧
を夫々制御補正量とし、かつ電源電圧を検出して制御補
正量の補正をすることにより、電源電圧の影響を受けず
制御特性の良い速度制御装置を提供することを目的とし
たものである。 【構成】 速度設定手段6からの設定速度と速度検出手
段7からの実速度との偏差を演算し、該偏差に対応する
点弧位相角に、電源1の正弦波形の各部に対応した重み
付けをした補正を行って補正点弧位相角を演算記憶し、
零電圧検出手段5が零電圧を検出してからの経過時間が
前記記憶した補正点弧位相角に対応する時間に等しくな
った時にタイマカウンタ手段94が出力を発生し、半導
体駆動手段8を介して半導体スイッチング手段2を導通
させるようにし、半導体スイッチング手段2の点弧位相
角を制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交流電源から供給される
電力を制御する半導体スイッチング手段による整流子電
動機(以下単に電動機という)の速度制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の速度制御装置として、特
公平3−50514号公報に記載されているものがあ
る。速度設定手段の設定速度と速度検出手段の実際の速
度との間の速度偏差分を補正して、半導体スイッチング
手段の点弧位相角を制御するものである。上記補正は各
点弧位相角に対応する平均電圧変化比に対する制御補正
量により行う。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】しかし、電動機の速度
は実効電圧に依存するため、速度偏差から点弧位相角を
演算する際、各点弧位相角に対応する平均電圧変化比に
対する制御補正量により演算することは最適ではない。
また、実用においては、電源電圧が変動するためこの点
においても問題がある。本発明の目的は、上記した従来
技術の欠点をなくし、電源電圧の影響を受けず制御特性
の良い速度制御装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、各点弧位相
角に対応する実効電圧を夫々制御補正量とし、かつ電源
電圧を検出して制御補正量の補正をすることにより達成
することができる。
【0005】
【作用】上記した本発明によれば、各点弧位相角及び電
源電圧の影響を受けず制御特性の良い速度制御ができ
る。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。1は交流電源、2は半導体スイッチング手段、3は
電動機、4はダイオード41、平滑用コンデンサ42、
分圧抵抗器43、44等からなる電源電圧検出手段で、
電源電圧の大きさを検出する。5はホトカプラ51、抵
抗器52、53からなる零電圧検出手段で、電源電圧が
零電圧の時パルスを発生する。6は可変抵抗器からなる
速度設定手段、7は回転磁石71、マグネットピックア
ップ72、ホトカプラ73、ダイオード74、抵抗器7
5、76等からなる速度検出手段で、電動機3と連動し
て回転する回転磁石71の磁束の変化をマグネットピッ
クアップ72により検出して速度に比例したパルスを発
生する。8はホトトライアック81、抵抗器82、83
からなる半導体駆動手段で半導体スイッチング手段2を
駆動する。9はCPU91、ROM92、RAM93、
タイマカウンタ94、A/Dコンバータ95、割込みポ
ート96、出力ポート97、入力ポート98からなるマ
イコンであって、電動機3の速度を制御するための演算
を行う。マイコン9は、速度設定手段6の設定速度と速
度検出手段7の実際の速度との間の速度偏差を演算する
演算手段、速度偏差に対する点弧位相角補正において補
正量が正弦波形の各部に対応した重みづけを行って点弧
位相角を補正する点弧位相角演算手段、点弧位相角演算
手段にもとづく点弧位相角を記憶する記憶手段、零電圧
検出手段5の零電圧信号に同期して前記記憶手段の点弧
位相角に相当する時間をカウントするタイマカウンタ手
段の機能を有する。
【0007】上記の構成において、零電圧検出手段5か
らの信号にもとづきマイコン9のタイマカウンタ94を
動作させ、出力ポート97から半導体駆動手段8を介し
て半導体スイッチング手段2の点弧位相を制御し、交流
電源1から電動機3へ供給される電力を制御して電動機
3の速度を制御する。タイマカウンタ94のタイマ時間
は、速度設定手段6の設定速度と速度検出手段7からの
実際の速度との間の速度偏差に対し、マイコン9により
以後に述べる補正をしたものである。
【0008】次に図2〜図5のフローチャートにより動
作の説明をする。図2は主ルーチンを示すフローチャー
トである。電源が投入されると、初期設定をし(ステッ
プ201)、入力ポート98に入力する零電圧検出手段
5のパルス間隔をマイコン9のタイマカウンタ94によ
り測定して電源1の周波数が50Hzか60Hzかを判
別し(ステップ202)、次いで外部割込み許可をし
(ステップ203)、各種制御処理(ステップ204)
を行う。図3に零電圧検出にもとづく外部割込み処理を
行うフローチャートを示す。零電圧検出手段5の零電圧
検出信号で割込み処理を開始する。タイマ時間をセット
してタイマ時間をスタートさせ(ステップ301)、速
度設定手段6の設定速度をA/Dコンバータ95を介し
て入力し(ステップ302)、次いで速度検出手段7か
ら入力ポート98を介して電動機3の実際の速度を測定
し(ステップ303)、点弧位相角の演算をする(ステ
ップ304)。図4にタイマ割込み処理を行うフローチ
ャートを示す。零電圧検出手段5の零電圧検出信号でス
タートしたタイマカウンタ94は設定時間経過により、
マイコン9においてタイマ割込みが発生し、トリガパル
スを出力ポート97を介して発生し(ステップ40
1)、半導体駆動手段8を介して半導体スイッチング手
段2をスイッチングさせる。図5に点弧位相角演算のフ
ローチャートを示す。設定速度と実速度との速度偏差補
正を演算する(ステップ501)。本実施例では、速度
偏差補正演算は比例制御を行うことを前提としている
が、比例積分微分制御等の演算に置き換えることが可能
である。次いで、電源電圧に対する補正をする(ステッ
プ502)。本実施例では、電源電圧100Vを基準と
している。次いで、電源電圧補正をした値ΔVsの正負
すなわち設定速度と実速度との大小判別をする(ステッ
プ503)。実速度が設定速度より大きい時は、実速度
が設定速度まで減少するよう、点弧位相角を増加させる
演算を行い(ステップ504)、電動機3への給電電圧
を減少させて速度を低下させるように制御する。逆に、
実速度が設定速度より小さい時は、実速度が設定速度ま
で減少するよう、点弧位相角を減少させる演算を行い
(ステップ505)、電動機3への給電電圧を増加させ
て速度を上昇させるように制御する。次いで、演算後の
点弧位相角を記憶し(ステップ506)、周波数判別デ
ータにより50Hzか60Hzかを判別し(ステップ5
07)、50Hzなら50Hz対応タイマカウンタ値演
算をし(ステップ508)、60Hzなら60Hz対応
タイマカウンタ値演算をする(ステップ509)。ここ
でΔVは速度偏差演算値、Keは速度偏差補正係数、V
effは実速度値、Vrefは設定速度値、ΔVsは電
源電圧補正演算値、Ksは電源電圧補正係数、Sは実際
の電源電圧、kは点弧位相角、Tは電源電圧零を検出し
た時から半導体スイッチング手段2を点弧させるまでの
時間間隔、Kfは周波数補正係数である。
【0009】図6に180等分した時の下記式で求めた
各点弧位相角における補正値f(k)を示す(ただしVm
が1の時)。補正値f(k)の10~4を除いた数値をRO
M92に記憶して、点弧位相角の演算に使用する。
【0010】
【数1】
【0011】ここで、Vmは最大電圧、Nは正弦電源波
形の分割数である。図6をもとに、点弧位相角k=90
で、ΔVsが+310の点弧位相角演算を図7に示す。
すなわち点弧位相角k=90をインクリメントして、補
正演算がΔVsn≦0になるまで行い。この時の点弧位
相角を補正点弧位相角とする。次に図6をもとに、点弧
位相角k=90でΔVsが−310の時の点弧位相角演
算を図8に示す。すなわち点弧位相角k=90をデクリ
メントして、補正演算がΔVsn≦0になるまで行い。
この時の点弧位相角を補正点弧位相角とする。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各点弧位
相角に対応する実効電圧を夫々制御補正量とし、かつ電
源電圧を検出して制御補正量の補正をすることにより、
電源電圧の影響を受けず制御特性の良い速度制御ができ
る。更に点弧位相角演算に周波数に対する補正をするた
め、電源周波数に対する制御回路の考慮をする必要がな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施例を示す回路図。
【図2】本発明装置の動作を示すフローチャート。
【図3】本発明装置の動作を示すフローチャート。
【図4】本発明装置の動作を示すフローチャート。
【図5】本発明装置の動作を示すフローチャート。
【図6】電源電圧を180等分した時の各点弧位相角に
おける補正値f(k)を示す図。
【図7】補正点弧位相角演算例を示す表。
【図8】補正点弧位相角演算例を示す表。
【符号の説明】
1は交流電源、2は半導体スイッチング手段、3は電動
機、4は電源電圧検出手段、5は零電圧検出手段、6は
速度設定手段、7は速度検出手段、8は半導体駆動手
段、9はマイコンである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源から整流子電動機へ供給される
    電力を制御する半導体スイッチング手段と、電源電圧の
    零電圧を検出する零電圧検出手段と、整流子電動機の速
    度を設定する速度設定手段と、整流子電動機の実際の速
    度を検出する速度検出手段と、速度設定手段の設定速度
    と速度検出手段の実際の速度との間の速度偏差を演算す
    る演算手段と、速度偏差に対応する点弧位相角補正にお
    いて補正量が正弦波形の各部に対応した重みづけを行っ
    て点弧位相角を補正する点弧位相角演算手段と、点弧位
    相角演算手段にもとづく点弧位相角を記憶する記憶手段
    と、前記零電圧検出手段の零電圧信号に同期して前記記
    憶手段の点弧位相角に相当する時間をカウントするタイ
    マカウンタ手段と、該タイマカウンタ手段の動作にもと
    ずき半導体スイッチング手段を動作させる半導体駆動手
    段とを備えたことを特徴とする速度制御装置。
  2. 【請求項2】 電源電圧の大きさを検出する電源電圧検
    出手段を設け、該電源電圧検出手段の検出値を前記点弧
    位相角演算手段に入力し、点弧位相角の補正値に加味さ
    せたことを特徴とする請求項1記載の速度制御装置。
  3. 【請求項3】 電源周波数を判別する周波数判別手段を
    設け、該周波数判別手段の出力によって前記タイマカウ
    ンタ手段がタイムアップする値を変えるようにしたこと
    を特徴とする請求項1または請求項2記載の速度制御装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014141676A (ja) * 2012-08-29 2014-08-07 Nitto Denko Corp 保護用粘着シートの貼付け方法

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DE102007060242A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Antriebs mithilfe einer Phasenanschnittssteuerung

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JPH0471595A (ja) * 1990-07-12 1992-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 可変速駆動装置及び、その周辺装置

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DE4344557C2 (de) 1997-03-06
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