JPH06276781A - モータドライブ装置 - Google Patents
モータドライブ装置Info
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- JPH06276781A JPH06276781A JP5061895A JP6189593A JPH06276781A JP H06276781 A JPH06276781 A JP H06276781A JP 5061895 A JP5061895 A JP 5061895A JP 6189593 A JP6189593 A JP 6189593A JP H06276781 A JPH06276781 A JP H06276781A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度な自動オフセット調整を実現する。
【構成】 ３相駆動ＡＣサーボドライバ１に電圧形自励
インバータ19のドライブ信号のデューティを測定するデ
ューティカウンタ30と、Ｕ，Ｗ相のデューティを増幅す
る増幅器32，33と、ゲイン切り替え機構(切り替えスイ
ッチ35，ゲイン切り替え装置37)と、前記増幅器の出力
を記憶するオフセット量記憶器26と、オフセット量記憶
器26の値を電流指令より減算する減算器27と、分配オフ
セット量計算機構(平均値計算器41，１／３倍増幅器42)
と、Ｖ相デューティから分配オフセット量を減算する減
算器43と、その結果を増幅するＶ相増幅器44と、この出
力をＵ，Ｗ相増幅器32，33の出力から減算する減算器45
とを有する。
インバータ19のドライブ信号のデューティを測定するデ
ューティカウンタ30と、Ｕ，Ｗ相のデューティを増幅す
る増幅器32，33と、ゲイン切り替え機構(切り替えスイ
ッチ35，ゲイン切り替え装置37)と、前記増幅器の出力
を記憶するオフセット量記憶器26と、オフセット量記憶
器26の値を電流指令より減算する減算器27と、分配オフ
セット量計算機構(平均値計算器41，１／３倍増幅器42)
と、Ｖ相デューティから分配オフセット量を減算する減
算器43と、その結果を増幅するＶ相増幅器44と、この出
力をＵ，Ｗ相増幅器32，33の出力から減算する減算器45
とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流制御部の自動オフ
セット調整方式を備えたモータドライブ装置に関するも
のである。
セット調整方式を備えたモータドライブ装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から電流制御部の各相のオフセット
がトルクリプルの原因となり位置決め制御の精度に大き
な影響を及ぼすため高精度のオフセット調整が行われて
いる。また近年では調整の手間を省くために電流制御部
の自動オフセット調整が用いられている。
がトルクリプルの原因となり位置決め制御の精度に大き
な影響を及ぼすため高精度のオフセット調整が行われて
いる。また近年では調整の手間を省くために電流制御部
の自動オフセット調整が用いられている。
【０００３】以下従来の電流制御部自動オフセット調整
方式について説明する。図４は従来の３相駆動ＡＣサー
ボモータとドライバの電流制御部自動オフセット調整の
構成図である。図４において、１は３相駆動ＡＣサーボ
モータ、２はモータの回転位置を検出するエンコーダ、
３はこのエンコーダからモータ磁極を検出する磁極検出
器、４は速度を検出する速度検出器、５は位置指令、６
は位置指令値から位置検出値を減算する減算器、７は減
算器６の出力を増幅する位置制御演算器、８は位置制御
演算器出力から速度検出器出力を減算する減算器、９は
減算器８の出力を増幅しトルク指令を演算する速度制御
演算器、10はトルク指令と磁極検出器の出力からＵ相，
Ｗ相の電流指令を演算する乗算器、11はＵ，Ｗ相の電流
指令をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、12はＶ相電流指令
を減算する減算器、13はモータ巻線Ｕ，Ｗ相に流れる電
流を検出する電流検出器、14は電流検出器13よりＶ相電
流を算出する減算器、15は電流指令から電流検出器の出
力を減算する減算器、16は減算器15の出力を増幅する電
流アンプ、17は電流アンプの出力をパルス幅変調(ＰＷ
Ｍ)制御するＰＷＭ制御器、18はＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ
制御器の出力(Ｕ，Ｖ，Ｗ)とそれぞれの反転信号(Ｘ
Ｕ，ＸＶ，ＸＷ)を生成する反転信号発生器、19は反転
信号発生器の出力ＰＷＭ信号(Ｕ，ＸＵ，Ｖ，ＸＶ，
Ｗ，ＸＷ)により電流をモータ巻線に供給する電圧形自
励インバータ、20は自動オフセット調整要求信号、21は
トルク指令ゼロを出力するゼロトルク指令発生器、22は
自動オフセット調整要求信号20が入力されると速度制御
演算器出力とゼロトルク発生器出力の切り替えを行うス
イッチ、23は電流検出器13の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器、24はＡ／Ｄ変換器23の出力をフィルタリング
するローパスフィルタ、25はローパスフィルタ24の出力
を増幅するフィードバック増幅器、26は増幅器の出力を
記憶するオフセット量記憶器、27はオフセット量記憶器
の値を電流指令値より減算する減算器、28はオフセット
量記憶器26とフィードバック増幅器25の間を遮断するス
イッチ、29は自動オフセット調整要求信号20が入力され
るとローパスフィルタ24の出力レベルを測定し許容レベ
ル以下になるとスイッチ28を遮断するオフセット量判定
器である。
方式について説明する。図４は従来の３相駆動ＡＣサー
ボモータとドライバの電流制御部自動オフセット調整の
構成図である。図４において、１は３相駆動ＡＣサーボ
モータ、２はモータの回転位置を検出するエンコーダ、
３はこのエンコーダからモータ磁極を検出する磁極検出
器、４は速度を検出する速度検出器、５は位置指令、６
は位置指令値から位置検出値を減算する減算器、７は減
算器６の出力を増幅する位置制御演算器、８は位置制御
演算器出力から速度検出器出力を減算する減算器、９は
減算器８の出力を増幅しトルク指令を演算する速度制御
演算器、10はトルク指令と磁極検出器の出力からＵ相，
Ｗ相の電流指令を演算する乗算器、11はＵ，Ｗ相の電流
指令をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、12はＶ相電流指令
を減算する減算器、13はモータ巻線Ｕ，Ｗ相に流れる電
流を検出する電流検出器、14は電流検出器13よりＶ相電
流を算出する減算器、15は電流指令から電流検出器の出
力を減算する減算器、16は減算器15の出力を増幅する電
流アンプ、17は電流アンプの出力をパルス幅変調(ＰＷ
Ｍ)制御するＰＷＭ制御器、18はＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ
制御器の出力(Ｕ，Ｖ，Ｗ)とそれぞれの反転信号(Ｘ
Ｕ，ＸＶ，ＸＷ)を生成する反転信号発生器、19は反転
信号発生器の出力ＰＷＭ信号(Ｕ，ＸＵ，Ｖ，ＸＶ，
Ｗ，ＸＷ)により電流をモータ巻線に供給する電圧形自
励インバータ、20は自動オフセット調整要求信号、21は
トルク指令ゼロを出力するゼロトルク指令発生器、22は
自動オフセット調整要求信号20が入力されると速度制御
演算器出力とゼロトルク発生器出力の切り替えを行うス
イッチ、23は電流検出器13の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器、24はＡ／Ｄ変換器23の出力をフィルタリング
するローパスフィルタ、25はローパスフィルタ24の出力
を増幅するフィードバック増幅器、26は増幅器の出力を
記憶するオフセット量記憶器、27はオフセット量記憶器
の値を電流指令値より減算する減算器、28はオフセット
量記憶器26とフィードバック増幅器25の間を遮断するス
イッチ、29は自動オフセット調整要求信号20が入力され
るとローパスフィルタ24の出力レベルを測定し許容レベ
ル以下になるとスイッチ28を遮断するオフセット量判定
器である。
【０００４】以上のように構成されたモータドライブ装
置についてその動作を以下に説明する。まず、自動オフ
セット調整要求信号20が入力されるとスイッチ22がゼロ
トルク指令発生器21側に切り替わりトルク指令がゼロと
なり、Ｕ，Ｗ相の電流指令がゼロとなる。次に、電流検
出器13の出力がＡ／Ｄ変換器23によりＡ／Ｄ変換され、
さらにローパスフィルタ24により高周波成分が除去され
電流検出器のオフセット量が検出される。次に、検出さ
れたオフセット量をフィードバック増幅器25により指令
値に相当する値に変換し、Ｕ，Ｗ相それぞれのオフセッ
ト量記憶器に記憶させ、その値を電流指令補正量として
電流指令から減算する。さらにオフセット量判定器29は
オフセット量を監視し許容範囲に収束したらオフセット
調整完了信号を出力しスイッチ28を遮断しオフセット調
整を完了する。
置についてその動作を以下に説明する。まず、自動オフ
セット調整要求信号20が入力されるとスイッチ22がゼロ
トルク指令発生器21側に切り替わりトルク指令がゼロと
なり、Ｕ，Ｗ相の電流指令がゼロとなる。次に、電流検
出器13の出力がＡ／Ｄ変換器23によりＡ／Ｄ変換され、
さらにローパスフィルタ24により高周波成分が除去され
電流検出器のオフセット量が検出される。次に、検出さ
れたオフセット量をフィードバック増幅器25により指令
値に相当する値に変換し、Ｕ，Ｗ相それぞれのオフセッ
ト量記憶器に記憶させ、その値を電流指令補正量として
電流指令から減算する。さらにオフセット量判定器29は
オフセット量を監視し許容範囲に収束したらオフセット
調整完了信号を出力しスイッチ28を遮断しオフセット調
整を完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、Ｕ，Ｗ相の電流検出器のオフセット量しか
補正できないため電流アンプや加減算回路のオフセット
は残る、さらに、Ｕ，Ｗ相のオフセット量を調整すると
Ｖ相のオフセットがずれるため位置決め制御の精度が上
がらない。また、高精度なオフセット調整を行うために
は大きなフィードバックゲインが必要だが、ローパスフ
ィルタの時定数が大きいためオフセット量が大きいとハ
ンチングが発生するという問題がありフィードバックゲ
インをあげられない、さらに２つのＡ／Ｄ変換器が必要
でありコスト高となるという問題点を有していた。
の構成では、Ｕ，Ｗ相の電流検出器のオフセット量しか
補正できないため電流アンプや加減算回路のオフセット
は残る、さらに、Ｕ，Ｗ相のオフセット量を調整すると
Ｖ相のオフセットがずれるため位置決め制御の精度が上
がらない。また、高精度なオフセット調整を行うために
は大きなフィードバックゲインが必要だが、ローパスフ
ィルタの時定数が大きいためオフセット量が大きいとハ
ンチングが発生するという問題がありフィードバックゲ
インをあげられない、さらに２つのＡ／Ｄ変換器が必要
でありコスト高となるという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、高精度な自動オフセット調整を行うモータドライ
ブ装置を提供することを目的とするものである。
あり、高精度な自動オフセット調整を行うモータドライ
ブ装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため電圧形自励インバータをドライブするＵ，Ｖ，
Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％からずれた量を測
定するデューティカウンタと、デューティ値をフィルタ
リングするローパスフィルタと、Ｕ，Ｗ相のデューディ
を増幅する小ゲインの増幅器と、Ｕ，Ｗ相のデューディ
を増幅しデューティレベルが許容レベル以下になると平
均値計算要求信号を出力する増幅器と、ゲイン切り替え
信号により大ゲイン小ゲイン増幅器を切り替える切り替
えスイッチと、ローパスフィルタの出力レベルの出力が
切り替えレベル以下になるとゲイン切り替え信号を出力
するゲイン切り替え装置と、このゲイン増幅器の出力を
記憶するＵ，Ｗ相オフセット量記憶量と、Ｕ，Ｗ相オフ
セット量記憶器に記憶されている記憶値をＵ，Ｗ相電流
指令より減算するオフセット量減算器と、オフセット調
整完了信号によりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への入力
値を遮断するスイッチと、Ｖ相のデューティレベルが許
容レベル以下になるとオフセット調整完了信号を出力す
るＶ相オフセット判定器と、Ｕ，Ｗ相の平均値計算要求
信号が入力されるとＶ相のデューティの平均値を１度だ
け計算し平均値計算完了信号を出力する平均値計算器
と、前記平均値計算器で計算された平均値を１／３倍す
るゲインと、Ｖ相デューティから一度だけ計算されたＶ
相デューティの平均値の１／３倍の値を減算する減算器
と、その結果を増幅するＶ相増幅器と、Ｖ相増幅器の出
力をＵ，Ｗ相増幅器の出力から減算する減算器と、該減
算器とＶ相増幅器の出力を平均値計算完了信号により開
閉するスイッチを備えたものである。
するため電圧形自励インバータをドライブするＵ，Ｖ，
Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％からずれた量を測
定するデューティカウンタと、デューティ値をフィルタ
リングするローパスフィルタと、Ｕ，Ｗ相のデューディ
を増幅する小ゲインの増幅器と、Ｕ，Ｗ相のデューディ
を増幅しデューティレベルが許容レベル以下になると平
均値計算要求信号を出力する増幅器と、ゲイン切り替え
信号により大ゲイン小ゲイン増幅器を切り替える切り替
えスイッチと、ローパスフィルタの出力レベルの出力が
切り替えレベル以下になるとゲイン切り替え信号を出力
するゲイン切り替え装置と、このゲイン増幅器の出力を
記憶するＵ，Ｗ相オフセット量記憶量と、Ｕ，Ｗ相オフ
セット量記憶器に記憶されている記憶値をＵ，Ｗ相電流
指令より減算するオフセット量減算器と、オフセット調
整完了信号によりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への入力
値を遮断するスイッチと、Ｖ相のデューティレベルが許
容レベル以下になるとオフセット調整完了信号を出力す
るＶ相オフセット判定器と、Ｕ，Ｗ相の平均値計算要求
信号が入力されるとＶ相のデューティの平均値を１度だ
け計算し平均値計算完了信号を出力する平均値計算器
と、前記平均値計算器で計算された平均値を１／３倍す
るゲインと、Ｖ相デューティから一度だけ計算されたＶ
相デューティの平均値の１／３倍の値を減算する減算器
と、その結果を増幅するＶ相増幅器と、Ｖ相増幅器の出
力をＵ，Ｗ相増幅器の出力から減算する減算器と、該減
算器とＶ相増幅器の出力を平均値計算完了信号により開
閉するスイッチを備えたものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によりモータに電流を供
給する最終段である電圧形自励インバータをドライブす
るＰＷＭ信号のデューティを50％に調整することで電流
検出器、電流アンプ、その他の加減算回路のオフセット
量までまとめて調整でき、さらに、ＵＶＷ相のオフセッ
ト量の総和を各相に分配するためＵ，Ｗ相電流指令への
補正のみでＶ相のオフセット調整ができ、また、オフセ
ット量が大きい場合はフィードバックゲインを小さくし
オフセット量が小さくなるとフィードバックゲインを大
きくして微調整を行うため高精度な調整ができ、さらに
安価なデューティカウンタで構成できるため高価なＡ／
Ｄ変換器が不要となり安価で高精度な位置決めができ
る。
給する最終段である電圧形自励インバータをドライブす
るＰＷＭ信号のデューティを50％に調整することで電流
検出器、電流アンプ、その他の加減算回路のオフセット
量までまとめて調整でき、さらに、ＵＶＷ相のオフセッ
ト量の総和を各相に分配するためＵ，Ｗ相電流指令への
補正のみでＶ相のオフセット調整ができ、また、オフセ
ット量が大きい場合はフィードバックゲインを小さくし
オフセット量が小さくなるとフィードバックゲインを大
きくして微調整を行うため高精度な調整ができ、さらに
安価なデューティカウンタで構成できるため高価なＡ／
Ｄ変換器が不要となり安価で高精度な位置決めができ
る。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に於けるモータドラ
イブ装置の構成を示すものである。図１において、１は
３相駆動ＡＣサーボモータ、２はモータの回転位置を検
出するエンコーダ、３はこのエンコーダからモータ磁極
を検出する磁極検出器、４は速度を検出する速度検出
器、５は位置指令、６は位置指令値から位置検出値を減
算する減算器、７は減算器６の出力を増幅する位置制御
演算器、８は位置制御演算器出力から速度検出器出力を
減算する減算器、９は減算器８の出力を増幅しトルク指
令を演算する速度制御演算器、10はトルク指令と磁極検
出器の出力からＵ相，Ｗ相の電流指令を演算する乗算
器、11はＵ，Ｗ相の電流指令をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換器、12はＶ相電流指令を演算する減算器、13はモータ
巻線Ｕ，Ｗ相に流れる電流を検出する電流検出器、14は
電流検出器13よりＶ相電流を算出する減算器、15は電流
指令から電流検出器の出力を減算する減算器、16は減算
器15の出力を増幅する電流アンプ、17は電流アンプの出
力をパルス幅変調(ＰＷＭ)制御するＰＷＭ制御器、18は
Ｕ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ制御器の出力(Ｕ，Ｖ，Ｗ)とそれ
ぞれの反転信号(ＸＵ，ＸＶ，ＸＷ)を生成する反転信号
発生器、19は反転信号発生器の出力ＰＷＭ信号(Ｕ，Ｘ
Ｕ，Ｖ，ＸＶ，Ｗ，ＸＷ)により電流をモータ巻線に供
給する電圧形自励インバータ、20は自動オフセット調整
要求信号、21はトルク指令ゼロを出力するゼロトルク指
令発生器、22は自動オフセット調整要求信号20が入力さ
れると速度制御演算器出力とゼロトルク発生器出力の切
り替えを行うスイッチ、30は電圧形自励インバータをド
ライブするＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50
％からずれた量を測定するデューティカウンタ、31はデ
ューティ値をフィルタリングするローパスフィルタ、32
はＵ，Ｗ相のデューティを増幅する小ゲインの増幅器、
33はＵ，Ｗ相のデューティを増幅しデューティレベルが
許容レベル以下になると平均値計算要求信号34を出力す
る大ゲイン増幅器、35はゲイン切り替え信号36による大
ゲイン，小ゲイン増幅器を切り替える切り替えスイッ
チ、37はローパスフィルタの出力レベルが切り替えレベ
ル以下になるとゲイン切り替え信号を出力するゲイン切
り替え装置、26は増幅器の出力を記憶するＵ，Ｗ相オフ
セット量記憶器、27はＵ，Ｗ相オフセット量記憶器に記
憶されている記憶値をＵ，Ｗ相電流指令より減算するオ
フセット量の減算器、28はオフセット調整完了信号38に
よりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への入力値を遮断する
スイッチ、39は平均値計算完了信号40が入力されＶ相の
デューティレベルが許容レベル以下になるとオフセット
調整完了信号38を出力するＶ相オフセット判定器、41は
Ｕ，Ｗ相の平均値計算要求信号34が入力されるとＶ相の
デューティの平均値を１度だけ計算し平均値計算完了信
号40を出力する平均値計算器、42はこの平均値を１／３
倍するゲイン、43はＶ相デューティから一度だけ計算さ
れたＶ相デューティの平均値の１／３倍の値を減算する
減算器、44はその結果を増幅するＶ相増幅器、45はＶ相
増幅器の出力をＵ，Ｗ相増幅器の出力から減算する減算
器、46はこの減算器とＶ相増幅器44の出力を平均値計算
完了信号40により開閉するスイッチである。
イブ装置の構成を示すものである。図１において、１は
３相駆動ＡＣサーボモータ、２はモータの回転位置を検
出するエンコーダ、３はこのエンコーダからモータ磁極
を検出する磁極検出器、４は速度を検出する速度検出
器、５は位置指令、６は位置指令値から位置検出値を減
算する減算器、７は減算器６の出力を増幅する位置制御
演算器、８は位置制御演算器出力から速度検出器出力を
減算する減算器、９は減算器８の出力を増幅しトルク指
令を演算する速度制御演算器、10はトルク指令と磁極検
出器の出力からＵ相，Ｗ相の電流指令を演算する乗算
器、11はＵ，Ｗ相の電流指令をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換器、12はＶ相電流指令を演算する減算器、13はモータ
巻線Ｕ，Ｗ相に流れる電流を検出する電流検出器、14は
電流検出器13よりＶ相電流を算出する減算器、15は電流
指令から電流検出器の出力を減算する減算器、16は減算
器15の出力を増幅する電流アンプ、17は電流アンプの出
力をパルス幅変調(ＰＷＭ)制御するＰＷＭ制御器、18は
Ｕ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ制御器の出力(Ｕ，Ｖ，Ｗ)とそれ
ぞれの反転信号(ＸＵ，ＸＶ，ＸＷ)を生成する反転信号
発生器、19は反転信号発生器の出力ＰＷＭ信号(Ｕ，Ｘ
Ｕ，Ｖ，ＸＶ，Ｗ，ＸＷ)により電流をモータ巻線に供
給する電圧形自励インバータ、20は自動オフセット調整
要求信号、21はトルク指令ゼロを出力するゼロトルク指
令発生器、22は自動オフセット調整要求信号20が入力さ
れると速度制御演算器出力とゼロトルク発生器出力の切
り替えを行うスイッチ、30は電圧形自励インバータをド
ライブするＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50
％からずれた量を測定するデューティカウンタ、31はデ
ューティ値をフィルタリングするローパスフィルタ、32
はＵ，Ｗ相のデューティを増幅する小ゲインの増幅器、
33はＵ，Ｗ相のデューティを増幅しデューティレベルが
許容レベル以下になると平均値計算要求信号34を出力す
る大ゲイン増幅器、35はゲイン切り替え信号36による大
ゲイン，小ゲイン増幅器を切り替える切り替えスイッ
チ、37はローパスフィルタの出力レベルが切り替えレベ
ル以下になるとゲイン切り替え信号を出力するゲイン切
り替え装置、26は増幅器の出力を記憶するＵ，Ｗ相オフ
セット量記憶器、27はＵ，Ｗ相オフセット量記憶器に記
憶されている記憶値をＵ，Ｗ相電流指令より減算するオ
フセット量の減算器、28はオフセット調整完了信号38に
よりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への入力値を遮断する
スイッチ、39は平均値計算完了信号40が入力されＶ相の
デューティレベルが許容レベル以下になるとオフセット
調整完了信号38を出力するＶ相オフセット判定器、41は
Ｕ，Ｗ相の平均値計算要求信号34が入力されるとＶ相の
デューティの平均値を１度だけ計算し平均値計算完了信
号40を出力する平均値計算器、42はこの平均値を１／３
倍するゲイン、43はＶ相デューティから一度だけ計算さ
れたＶ相デューティの平均値の１／３倍の値を減算する
減算器、44はその結果を増幅するＶ相増幅器、45はＶ相
増幅器の出力をＵ，Ｗ相増幅器の出力から減算する減算
器、46はこの減算器とＶ相増幅器44の出力を平均値計算
完了信号40により開閉するスイッチである。
【００１０】図２は本発明の一実施例に於けるＰＷＭ制
御部の動作説明図である。図２において、47は三角波信
号、48は電流アンプ出力信号、49はＰＷＭ信号である。
また、図３は本発明の一実施例に於ける電圧形自励イン
バータの動作説明図である。図３において、50はモータ
巻線の中心点である。
御部の動作説明図である。図２において、47は三角波信
号、48は電流アンプ出力信号、49はＰＷＭ信号である。
また、図３は本発明の一実施例に於ける電圧形自励イン
バータの動作説明図である。図３において、50はモータ
巻線の中心点である。
【００１１】以上のように構成されたモータドライブ装
置についてその動作を以下に説明する。図１において、
自動オフセット調整要求信号20が入力されるとスイッチ
22がゼロトルク指令発生器21側に切り替わりトルク指令
がゼロとなり、Ｕ，Ｗ相の電流指令がゼロとなる。この
とき電流制御部にオフセットがあると電流偏差が発生と
電流アンプの出力がゼロでなくなる。このためＰＷＭ制
御器で生成されるＰＷＭ信号のデューティが50％でなく
なる。
置についてその動作を以下に説明する。図１において、
自動オフセット調整要求信号20が入力されるとスイッチ
22がゼロトルク指令発生器21側に切り替わりトルク指令
がゼロとなり、Ｕ，Ｗ相の電流指令がゼロとなる。この
とき電流制御部にオフセットがあると電流偏差が発生と
電流アンプの出力がゼロでなくなる。このためＰＷＭ制
御器で生成されるＰＷＭ信号のデューティが50％でなく
なる。
【００１２】ここで上記ＰＷＭ制御器17の動作を詳しく
説明する。ＰＷＭ制御器17は三角波信号47と電流アンプ
出力信号48の大きさを比較し電流アンプ出力信号48が方
が大きい場合０Ｖ、そうでない場合は５Ｖを出力するこ
とでＰＷＭ信号を生成している。図２(a)は電流制御器
にオフセットがある場合の動作を示している。オフセッ
トがある場合は電流アンプの出力信号がゼロにならない
ためＰＷＭ信号のデューティは50％にならない。図２
(b)は電流制御器にオフセットがない場合を示してい
る。この場合は電流アンプ出力信号がゼロのためＰＷＭ
信号のデューティは50％となる。さらに、このＰＷＭ信
号は反転信号発生器18に入力されその出力(Ｕ，ＸＵ，
Ｖ，ＸＶ，Ｗ，ＸＷ)により電圧形自励インバータ19を
ドライブする。
説明する。ＰＷＭ制御器17は三角波信号47と電流アンプ
出力信号48の大きさを比較し電流アンプ出力信号48が方
が大きい場合０Ｖ、そうでない場合は５Ｖを出力するこ
とでＰＷＭ信号を生成している。図２(a)は電流制御器
にオフセットがある場合の動作を示している。オフセッ
トがある場合は電流アンプの出力信号がゼロにならない
ためＰＷＭ信号のデューティは50％にならない。図２
(b)は電流制御器にオフセットがない場合を示してい
る。この場合は電流アンプ出力信号がゼロのためＰＷＭ
信号のデューティは50％となる。さらに、このＰＷＭ信
号は反転信号発生器18に入力されその出力(Ｕ，ＸＵ，
Ｖ，ＸＶ，Ｗ，ＸＷ)により電圧形自励インバータ19を
ドライブする。
【００１３】ここで電圧形自励インバータ19の動作を説
明する。電圧形自励インバータ19は反転信号発生器18か
らの６つのＰＷＭ信号によって駆動される。図３(a)は
Ｕ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％でない場合の
動作を示している。この場合は図中Ａの領域でＵ，Ｗ，
ＸＶがオンしプラス電源とグランドがショート状態にな
り図３(b)のように電流が矢印の方向へ流れようとす
る。一方図３(c)はＵ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ
が50％の場合の動作を示している。この場合はＵ，Ｖ，
Ｗがオンしている期間にＸＵ，ＸＶ，ＸＷがオンしない
ため図３(d)に示すように電流は流れない。以上のよう
にＰＷＭ信号のデューティが50％になると電流が流れな
くなる。Ｖ相についても同じである。このため電流指令
がゼロの時にＰＷＭ信号のデューティを50％に調整する
ことでオフセット電流の調整ができる。
明する。電圧形自励インバータ19は反転信号発生器18か
らの６つのＰＷＭ信号によって駆動される。図３(a)は
Ｕ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％でない場合の
動作を示している。この場合は図中Ａの領域でＵ，Ｗ，
ＸＶがオンしプラス電源とグランドがショート状態にな
り図３(b)のように電流が矢印の方向へ流れようとす
る。一方図３(c)はＵ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ
が50％の場合の動作を示している。この場合はＵ，Ｖ，
Ｗがオンしている期間にＸＵ，ＸＶ，ＸＷがオンしない
ため図３(d)に示すように電流は流れない。以上のよう
にＰＷＭ信号のデューティが50％になると電流が流れな
くなる。Ｖ相についても同じである。このため電流指令
がゼロの時にＰＷＭ信号のデューティを50％に調整する
ことでオフセット電流の調整ができる。
【００１４】そこで電圧形自励インバータ19をドライブ
するこれらＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50
％からずれた量をデューティカウンタ30によって測定
し、その出力をローパスフィルタ31によりフィルタリン
グする。その結果を小ゲインの増幅器32により増幅し、
この増幅器の出力をＵ，Ｗ相オフセット量記憶器26で記
憶するとともに減算器27によりＵ，Ｗ相電流指令値より
それぞれ減算する。このため電流アンプの出力がゼロに
近づきＰＷＭ信号のデューティが50％に近づく。
するこれらＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50
％からずれた量をデューティカウンタ30によって測定
し、その出力をローパスフィルタ31によりフィルタリン
グする。その結果を小ゲインの増幅器32により増幅し、
この増幅器の出力をＵ，Ｗ相オフセット量記憶器26で記
憶するとともに減算器27によりＵ，Ｗ相電流指令値より
それぞれ減算する。このため電流アンプの出力がゼロに
近づきＰＷＭ信号のデューティが50％に近づく。
【００１５】次に、Ｕ，Ｗ相のデューティがゲイン切り
替えレベルになるとゲイン切り替え装置37は切り替えス
イッチ35を大ゲイン増幅器33側へ切り替えフィードバッ
クゲインをあげることで微調整を行い、Ｕ，Ｗ相のＰＷ
Ｍ信号のデューティを50％に調整するさらに、大ゲイン
増幅器33はデューティが50％になったのを検出して平均
値計算要求信号34を出力する。
替えレベルになるとゲイン切り替え装置37は切り替えス
イッチ35を大ゲイン増幅器33側へ切り替えフィードバッ
クゲインをあげることで微調整を行い、Ｕ，Ｗ相のＰＷ
Ｍ信号のデューティを50％に調整するさらに、大ゲイン
増幅器33はデューティが50％になったのを検出して平均
値計算要求信号34を出力する。
【００１６】次に、平均値計算器41はＵ，Ｗ相の平均値
計算要求信号34が入力されるとＶ相のデューティの平均
値を１度だけ計算し、これをＵ，Ｖ，Ｗ相のデューティ
ずれの総和とする。また、平均値計算完了信号40を出力
しスイッチ46を閉じデューティずれの総和に１／３倍ゲ
イン42を乗じることで得られるデューティずれ値の各相
への分配量を減算器45へ渡す。このためＵ，Ｗ相電流指
令が変化しＵ，Ｖ，Ｗ相のデューティが分配値に近づ
く。次に、Ｖ相オフセット判定器がＶ相のデューティが
分配量と等しくなったのを検出してオフセット調整完了
信号38を出力し、スイッチ28を開き、ＰＷＭ信号のデュ
ーティの調整が終わりオフセット調整を完了する。
計算要求信号34が入力されるとＶ相のデューティの平均
値を１度だけ計算し、これをＵ，Ｖ，Ｗ相のデューティ
ずれの総和とする。また、平均値計算完了信号40を出力
しスイッチ46を閉じデューティずれの総和に１／３倍ゲ
イン42を乗じることで得られるデューティずれ値の各相
への分配量を減算器45へ渡す。このためＵ，Ｗ相電流指
令が変化しＵ，Ｖ，Ｗ相のデューティが分配値に近づ
く。次に、Ｖ相オフセット判定器がＶ相のデューティが
分配量と等しくなったのを検出してオフセット調整完了
信号38を出力し、スイッチ28を開き、ＰＷＭ信号のデュ
ーティの調整が終わりオフセット調整を完了する。
【００１７】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
モータドライブ装置は、電圧形自励インバータをドライ
ブするＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％か
らずれた量を測定するデューティカウンタと、デューテ
ィ値をフィルタリングするローパスフィルタと、Ｕ，Ｗ
相のデューティを増幅する小ゲインの増幅器と、Ｕ，Ｗ
相のデューティを増幅しデューティレベルが許容レベル
低下になると平均値計算要求信号を出力する増幅器と、
ゲイン切り替え信号により大ゲイン，小ゲイン増幅器を
切り替える切り替えスイッチと、ローパスフィルタの出
力レベルが切り替えレベル以下になるとゲイン切り替え
信号を出力するゲイン切り替え装置と、この増幅器の出
力を記憶するＵ，Ｗ相オフセット量記憶器と、Ｕ，Ｗ相
オフセット量記憶器に記憶されている記憶値をＵ，Ｗ相
電流指令より減算するオフセット量減算器と、オフセッ
ト調整完了信号によりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への
入力値を遮断するスイッチと、Ｖ相のデューティレベル
が許容レベル以下になるとオフセット調整完了信号を出
力するＶ相オフセット判定器と、Ｕ，Ｗ相の平均値計算
要求信号が入力されるとＶ相のデューティの平均値を１
度だけ計算し平均値計算完了信号を出力する平均値計算
器と、この平均値を１／３倍するゲインと、Ｖ相デュー
ティから一度だけ計算されたＶ相デューティの平均値の
１／３倍の値を減算する減算器と、その結果を増幅する
Ｖ相増幅器と、Ｖ相増幅器の出力をＵ，Ｗ相増幅器の出
力から減算する減算器と、この減算器とＶ相増幅器の出
力を平均値計算完了信号により開閉するスイッチを備え
たことにより、モータに電流を供給する最終段である電
圧形自励インバータをドライブするＰＷＭ信号のデュー
ティを50％に調整することで電流検出器、電流アンプ、
その他の加減算回路のオフセット量までまとめて調整で
き、さらに、ＵＶＷ相のオフセット量の総和を各相に分
配するためＵ，Ｗ相電流指令への補正のみでＶ相のオフ
セット調整ができ、また、オフセット量が大きい場合は
フィードバックゲインを小さくしオフセット量が小さく
なるとフィードバックゲインを大きくして微調整を行う
ため高精度な調整ができ、さらに安価なデューティカウ
ンタで構成できるため高価なＡ／Ｄ変換器が不要となり
安価で高精度な位置決めができることが可能となるとい
う効果を有する。
モータドライブ装置は、電圧形自励インバータをドライ
ブするＵ，Ｖ，Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティが50％か
らずれた量を測定するデューティカウンタと、デューテ
ィ値をフィルタリングするローパスフィルタと、Ｕ，Ｗ
相のデューティを増幅する小ゲインの増幅器と、Ｕ，Ｗ
相のデューティを増幅しデューティレベルが許容レベル
低下になると平均値計算要求信号を出力する増幅器と、
ゲイン切り替え信号により大ゲイン，小ゲイン増幅器を
切り替える切り替えスイッチと、ローパスフィルタの出
力レベルが切り替えレベル以下になるとゲイン切り替え
信号を出力するゲイン切り替え装置と、この増幅器の出
力を記憶するＵ，Ｗ相オフセット量記憶器と、Ｕ，Ｗ相
オフセット量記憶器に記憶されている記憶値をＵ，Ｗ相
電流指令より減算するオフセット量減算器と、オフセッ
ト調整完了信号によりＵ，Ｗ相オフセット量記憶器への
入力値を遮断するスイッチと、Ｖ相のデューティレベル
が許容レベル以下になるとオフセット調整完了信号を出
力するＶ相オフセット判定器と、Ｕ，Ｗ相の平均値計算
要求信号が入力されるとＶ相のデューティの平均値を１
度だけ計算し平均値計算完了信号を出力する平均値計算
器と、この平均値を１／３倍するゲインと、Ｖ相デュー
ティから一度だけ計算されたＶ相デューティの平均値の
１／３倍の値を減算する減算器と、その結果を増幅する
Ｖ相増幅器と、Ｖ相増幅器の出力をＵ，Ｗ相増幅器の出
力から減算する減算器と、この減算器とＶ相増幅器の出
力を平均値計算完了信号により開閉するスイッチを備え
たことにより、モータに電流を供給する最終段である電
圧形自励インバータをドライブするＰＷＭ信号のデュー
ティを50％に調整することで電流検出器、電流アンプ、
その他の加減算回路のオフセット量までまとめて調整で
き、さらに、ＵＶＷ相のオフセット量の総和を各相に分
配するためＵ，Ｗ相電流指令への補正のみでＶ相のオフ
セット調整ができ、また、オフセット量が大きい場合は
フィードバックゲインを小さくしオフセット量が小さく
なるとフィードバックゲインを大きくして微調整を行う
ため高精度な調整ができ、さらに安価なデューティカウ
ンタで構成できるため高価なＡ／Ｄ変換器が不要となり
安価で高精度な位置決めができることが可能となるとい
う効果を有する。
【図１】本発明の一実施例におけるモータドライブ装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の一実施例におけるＰＷＭ制御部の動作
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の一実施例における電圧形自励インバー
タの動作説明図である。
タの動作説明図である。
【図４】従来のモータドライブ装置の構成図である。
１…３相駆動ＡＣサーボモータ、 ２…エンコーダ、
３…磁極検出器、 ４…速度検出器、 ５…位置指令、
６，８，12，14，15，27，43，45…減算器、７…位置
制御演算器、 ９…速度制御演算器、 10…乗算器、
11，23…Ｄ／Ａ変換器、 13…電流検出器、 16…電流
アンプ、 17…ＰＷＭ制御器、 18…反転信号発生器、
19…電圧形自励インバータ、 20…自動オフセット調
整要求信号、 21…ゼロトルク指令発生器、 22，28，
46…スイッチ、 24，31…ローパスフィルタ、 25…フ
ィードバック、 26…オフセット量記憶器、 29…オフ
セット量判定器、 30…デューティカウンタ、 32…小
ゲイン増幅器、 33…大ゲイン増幅器、 34…平均値計
算要求信号、 35…切り替えスイッチ、 36…ゲイン切
り替え信号、 37…ゲイン切り替え装置、 39…Ｖ相オ
フセット判定器、40…平均値計算完了信号、 41…平均
値計算器、 42…１／３倍増幅器(１／３倍ゲイン)、
44…Ｖ相増幅器、 47…三角波信号、 48…電流アンプ
出力信号、 49…ＰＷＭ信号、 50…モータ巻線の中性
点。
３…磁極検出器、 ４…速度検出器、 ５…位置指令、
６，８，12，14，15，27，43，45…減算器、７…位置
制御演算器、 ９…速度制御演算器、 10…乗算器、
11，23…Ｄ／Ａ変換器、 13…電流検出器、 16…電流
アンプ、 17…ＰＷＭ制御器、 18…反転信号発生器、
19…電圧形自励インバータ、 20…自動オフセット調
整要求信号、 21…ゼロトルク指令発生器、 22，28，
46…スイッチ、 24，31…ローパスフィルタ、 25…フ
ィードバック、 26…オフセット量記憶器、 29…オフ
セット量判定器、 30…デューティカウンタ、 32…小
ゲイン増幅器、 33…大ゲイン増幅器、 34…平均値計
算要求信号、 35…切り替えスイッチ、 36…ゲイン切
り替え信号、 37…ゲイン切り替え装置、 39…Ｖ相オ
フセット判定器、40…平均値計算完了信号、 41…平均
値計算器、 42…１／３倍増幅器(１／３倍ゲイン)、
44…Ｖ相増幅器、 47…三角波信号、 48…電流アンプ
出力信号、 49…ＰＷＭ信号、 50…モータ巻線の中性
点。
Claims (2)
- 【請求項１】 ３相駆動ＡＣサーボモータと、前記モー
タの回転位置を検出するエンコーダと、このエンコーダ
からモータ磁極を検出する磁極検出器と、速度を検出す
る速度検出器と、位置指令値と前記エンコーダからの位
置検出値の差を増幅する位置制御演算器と、前記位置制
御演算器出力と速度検出器出力の差を増幅しトルク指令
を演算する速度制御演算器と、前記トルク指令と前記磁
極検出器の出力から３相のうちの２相の電流指令を演算
する２つの乗算器と、２相の電流指令をＤ／Ａ変換する
２つのＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換された２相の電流指
令から他の１相電流指令を演算する減算器と、モータ巻
線の３相のうちの２相に流れる電流を検出する２つの電
流検出器と、前記電流指令と電流検出器の出力の差を増
幅する３つの電流アンプと、前記電流アンプの出力をパ
ルス幅変調(ＰＷＭ)制御する３つのＰＷＭ制御器と、前
記ＰＷＭ制御器の出力ＰＷＭ信号により電流をモータ巻
線に供給する電圧形自励インバータから構成される３相
駆動ＡＣサーボドライブ装置において、 トルク指令ゼロを出力するゼロトルク指令発生器と、前
記速度制御演算器出力と前記ゼロトルク発生器出力の切
り替えを行うスイッチと、前記３つのＰＷＭ制御器の出
力であるＰＷＭ信号のデューティの50％からのずれを測
定する３つのデューティカウンタと、前記デューティカ
ウンタの出力をフィルタリングする３つのローパスフィ
ルタと、前記ローパスフィルタの出力のうち電流指令が
Ｄ／Ａ変換される２相の出力を増幅しさらに出力レベル
が許容レベル以下になるとオフセット調整完了信号を出
力する２つの増幅器と、前記増幅器の出力を記憶する２
つのオフセット量記憶器と、記憶値を各相の電流指令か
ら減算する２つの減算器と、前記オフセット量記憶器と
前記増幅器を遮断する２つのスイッチと、前記２つのオ
フセット調整完了信号が入りさらに前記ローパスフィル
タの出力のうち電流指令がＤ／Ａ変換されない相の出力
レベルが許容レベル以下になると前記２つのスイッチが
遮断するオフセット量判定器と、前記２つのオフセット
調整完了信号が入力されると前記ローパスフィルタの出
力のうち電流指令がＤ／Ａ変換されない相の出力の平均
値を計算し平均値計算完了信号を出力する平均値計算器
と、前記平均値を１／３倍するゲインと、前記ローパス
フィルタの出力のうち電流指令がＤ／Ａ変換されない相
の出力から前記１／３倍ゲイン乗算後の値を減算する分
配オフセット量減算器と、その減算値を増幅する増幅器
と、該増幅値を前記オフセット量記憶器への入力信号か
ら減算する２つの減算器と、前記減算器と前記増幅器の
出力を前記平均値計算完了信号により開閉するスイッチ
と、を備えたことを特徴とするモータドライブ装置。 - 【請求項２】 前記ローパスフィルタの出力のうち電流
指令がＤ／Ａ変換される２相それぞれの増幅器として大
ゲインと小ゲインの増幅器を備え、それぞれに大ゲイン
小ゲインの切り替えスイッチと、前記ローパスフィルタ
の出力レベルが切り替えレベル以下になるとレベル切り
替え信号を出力する２つのゲイン切り替え装置を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のモータドライブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061895A JPH06276781A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | モータドライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061895A JPH06276781A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | モータドライブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276781A true JPH06276781A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13184343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5061895A Pending JPH06276781A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | モータドライブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06276781A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001095279A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-04-06 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd | モータ制御 |
| US6259226B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-07-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Controller for AC motor |
| JP2003188661A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-04 | Shi Control Systems Ltd | 電流アンプ回路のオフセット調整方法及びオフセット調整機能を持つ電流アンプ回路 |
| CN112051438A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-08 | 湖南英迈智能科技有限公司 | 电流采样方法及装置 |
| JP2023130641A (ja) * | 2022-03-08 | 2023-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電動機制御装置 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP5061895A patent/JPH06276781A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259226B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-07-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Controller for AC motor |
| DE19882569B4 (de) * | 1998-09-03 | 2008-01-03 | Mitsubishi Denki K.K. | Steuerung für einen Wechselstrommotor |
| JP2001095279A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-04-06 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd | モータ制御 |
| JP2011120467A (ja) * | 1999-09-07 | 2011-06-16 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd | モータ制御 |
| JP2003188661A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-04 | Shi Control Systems Ltd | 電流アンプ回路のオフセット調整方法及びオフセット調整機能を持つ電流アンプ回路 |
| CN112051438A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-08 | 湖南英迈智能科技有限公司 | 电流采样方法及装置 |
| CN112051438B (zh) * | 2020-08-26 | 2023-03-14 | 湖南英迈智能科技有限公司 | 电流采样方法及装置 |
| JP2023130641A (ja) * | 2022-03-08 | 2023-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電動機制御装置 |
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